KR20150130303A - High dynamic range cmos image sensor having anti-blooming properties and associated methods - Google Patents

High dynamic range cmos image sensor having anti-blooming properties and associated methods Download PDF

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KR20150130303A
KR20150130303A KR20157025234A KR20157025234A KR20150130303A KR 20150130303 A KR20150130303 A KR 20150130303A KR 20157025234 A KR20157025234 A KR 20157025234A KR 20157025234 A KR20157025234 A KR 20157025234A KR 20150130303 A KR20150130303 A KR 20150130303A
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지앙 주타오
매트 보그
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사이오닉스, 아이엔씨.
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Abstract

행렬로 배열되는 복수의 픽셀의 픽셀 배열을 가지는 CMOS 이미저에 블루밍 방지를 제공하는 방법이 제공되고, CMOS 이미저는 롤링 셔터를 이용하는 높은 동적 범위의 이미지를 캡쳐하도록 동작 가능하다. The method for providing a CMOS imager having a pixel array of a plurality of pixels arranged in a matrix, the anti-blooming is provided, CMOS is already operable I to capture an image of a high dynamic range using a rolling shutter. 이러한 방법은 제1 집적 시간의 리드아웃 행에서 픽셀에 의해 축적되는 전하를 리드아웃하는 단계, 리드아웃 및 리셋이 적어도 하나의 후속 행에서 일어나기에 충분한 시간 동안 리셋을 리드아웃 행에 적용하는 단계, 및 리드아웃 행에서 픽셀의 제2 집적 시간을 시작하는 단계를 포함하고, 제2 집적 시간은 제1 집적 시간보다 짧고, 적어도 하나의 후속 행은 결합되는 리셋이 제2 집적 시간 동안 픽셀 배열로부터 블루밍 효과를 막게 하는 충분한 수의 행이다. This method comprises the steps of applying a reset for a time sufficient to occur in operation, read-out and the at least one subsequent line of the reset to lead-out the charges stored by the pixels on the readout row in the first integration time in the lead-out line, and comprising on the readout row starts the second integration time of the pixel, and the second integration time is first integrated shorter than the time, at least one subsequent row of the blooming from the pixel array during a reset coupled to the second integration time a sufficient number of lines of which block the effect.

Description

안티 블루밍 특성 및 관련 방법을 가지는 높은 동적 범위의 CMOS 이미지 센서{HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSOR HAVING ANTI-BLOOMING PROPERTIES AND ASSOCIATED METHODS} Anti-blooming characteristics, and high dynamic range of the CMOS image sensor having an associated method, {HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSOR HAVING ANTI-BLOOMING PROPERTIES AND ASSOCIATED METHODS}

CMOS 이미지 센서에 연관되며, 보다 특정하게는 안티 블루밍 특성 및 관련 방법을 가지는 높은 동적 범위의 CMOS 이미지 센서에 연관된다. It is associated to the CMOS image sensor, and more specifically is related to a CMOS image sensor of a high dynamic range with the anti-blooming characteristics, and an associated method.

일반적으로 CMOS 이미지 센서는 웰 커패시티(well capacity)의 제한으로 인해 제한된 동적 범위를 갖는 경향이 있다. In general, a CMOS image sensor tends to have a limited dynamic range due to the limited capacity of the well (well capacity). 이러한 센서, 예를 들어 다중 노출(multiple exposure), 횡 오버플로우(lateral overflow), 로그 픽셀, 인픽셀 델타 시그마 ADC, 다중 사이즈 광다이오드를 가진 픽셀, 다른 중성 밀도 필터를 가진 픽셀 배열, 듀얼 변환 이득 등을 이용하는 동적 범위를 개선하기 위해 다양한 접근이 시도되었다. Such a sensor, for example, multiple exposure (multiple exposure), the lateral overflow (lateral overflow), the log of pixels, the pixel delta-sigma ADC, a pixel with the multi-size photo diode, other neutral density pixel array with the filter, the dual conversion gain various approaches have been tried to improve the dynamic range of uses and the like. 다중 노출 접근은 높은 동적 범위(high dynamic range; HDR) 이미징을 위한 일반적인 하나의 테크닉이다. Multiple exposure approach is a high dynamic range; is a common one of the techniques for (high dynamic range HDR) imaging.

횡 오버플로우 HDR 기법에서, 픽셀 집적 시간은 적어도 두 개의 세그먼트로 나뉜다. In the lateral overflow HDR technique, the pixel integration time is divided into at least two segments. 각각의 세그먼트에서, 효과적인 픽셀 웰 커패시티는 다양하다. In each segment, the effective pixel well capacity will vary. 집적의 마지막에서, 총 축적된 전하가 리드아웃된다. At the end of integration, the total accumulated charge is read-out. 그러나 이러한 접근은 보통 신호 반응 곡선의 각각의 (중간의 리셋전압이 적용되는 시간인) 니포인트(knee point)에서 고정된 패턴의 노이즈를 갖는다. However, this approach has a noise of a fixed pattern in a normal signal response curve of each (the time of an intermediate reset voltage is applied), the knee point (knee point). 횡 오버플로우 접근은 또한 동적 범위 확장에 대해 유연한 경향이 있다. Lateral overflow approach also has a flexible tendency for the dynamic range expansion.

델타-시그마 ADC(Analog to Digital Converter)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 엔코딩 또는 높은 해상도의 신호를 낮은 해상도의 신호로 엔코딩하기 위한 방법이다. The delta-sigma ADC (Analog to Digital Converter) is a method for encoding the signal of the encoding or high-resolution analog signals to digital signals into signals of lower resolution. 인-픽셀 델타-시그마 ADC 기법에서, 각각 픽셀의 집적 시간은 개별적으로 제어된다. In-pixel Delta-Sigma ADC technique, integration time of each pixel is individually controllable. 이론적으로 이런 접근은 가장 좋은 HDR 장면 캡쳐를 제공할 수 있고 가장 높은 가능성의 동적 범위를 달성하는 것에 가장 유연하다. In theory, this approach is to provide the best and most flexible to capture HDR scenes to achieve a dynamic range of the most likely. 그러나 픽셀 사이즈가 크고 복잡하며 많은 소비자 어플리케이션에 매력적이지 못하다. However, the pixel size is large and complex, and mothada unattractive in many consumer applications.

다중의 다이오드 픽셀 시스템에서, 각각의 픽셀은 다중의 광다이오드를 갖는다. In the multi-pixel diode system, each pixel has a multiple of the photodiode. 따라서 두 개의 광다이오드의 효과적인 감도는 디자인에 의해 달라질 수 있다. Thus, effective sensitivity of the two photodiodes can be varied by design. 따라서, HDR 장면의 다중-노출은 동시에 이뤄질 수 있다. Thus, the HDR scene Multi-exposure can be achieved at the same time. 그러나 증가된 동적 범위는 디자인에서 고정되고 유연하지 않다. However, the increased dynamic range is not fixed and flexible in design.

본 발명의 다양한 측면의 예시가 이어진다. It followed by examples of various aspects of the present invention. 예시 1에서, CMOS 이미저가 롤링 셔터를 이용하는 높은 동적 범위의 이미지를 캡쳐하도록 동작 가능하고, 행렬로 배열되는 복수의 픽셀의 픽셀 배열을 가지는 CMOS 이미저에 블루밍 방지를 제공하는 방법이 제공된다. In the example 1, CMOS is already provided a method for providing anti-blooming in the CMOS imager having a pixel array of a plurality of pixels that are operable to capture an image of a high dynamic range using a low-cost rolling shutter, and arranged in a matrix. 이러한 방법은 픽셀 행의 리드아웃을 선택하는 단계, 리드아웃 행에서 픽셀의 제1 집적 시간을 시작하는 단계, 제1 리드아웃을 획득하기 위해 리드아웃 행에서 픽셀에 의해 축적되는 전하를 리드 아웃하는 단계, 리드아웃 및 리셋이 적어도 하나의 후속 행에서 발생하기에 충분한 리셋 시간 동안 리셋을 리드아웃 행에 적용하는 단계, 리드아웃 행에서 픽셀의 제2 집적 시간을 시작하고 리셋을 제거하는 단계를 포함하고, 제2 집적 시간은 제1 집적 시간보다 짧고, 적어도 하나의 후속 행은 결합되는 리셋이 제2 집적 시간 동안 리드아웃 행에서 픽셀 배열로부터 블루밍 효과를 적어도 실질적으로 막게 하는 충분한 수의 행이고, 제2 리드아웃을 획득하는 리드아웃 행의 픽셀에 의해 축적되는 전하를 리드아웃 하는 단계를 포함한다. This method for readout of charge accumulated by the pixel in the readout row in order to obtain the step of start-pixel first integrated time in the step of selecting the read-out of rows of pixels, and a lead-out line, the first lead-out a step, the steps of the lead-out, and reset, at least comprising: one applies a reset for a sufficient reset time to occur in a subsequent row to the readout row, in the readout row starts the second integration time of the pixels and remove the reset and first and second integration time is the first of a sufficient number of rows to shorter than the integration time, block the blooming effect from the pixel array in the read-out line for the at least one subsequent line after the reset is coupled a second integration time, at least substantially, Article comprises a lead-out charges stored by the pixels of the readout row for acquiring a second lead-out.

다른 예시에서, 예시 1의 방법은 적어도 하나의 후속 행에서 반복될 수 있다. In another example, the method of Example 1 may be repeated in at least one subsequent row.

다른 예시에서, 적어도 하나의 후속 행은 픽셀 배열의 적어도 실질적으로 모든 행이다. In another example, at least one subsequent row of any row is at least substantially of the pixel array.

다른 예시에서, 예시 1의 방법은 순차적인 방법으로 적어도 실질적으로 모든 행에서 반복될 수 있다. In another example, the method of Example 1 may be at least substantially repeated in all rows in a sequential manner.

다른 예시에서, 예시 1의 방법은 비순차적인 방법으로 적어도 실질적으로 모든 행에서 반복될 수 있다. In another example, the method of Example 1 may be at least substantially repeated in all rows in the out-of-order method.

다른 예시에서, 제1 리드아웃 및 제2 리드아웃은 높은 동적 범위의 이미지를 형성하기 위해 결합된다. In another example, the first and second lead-out lead-out are combined to form an image of the high dynamic range.

다른 예시에서, 예시 1의 방법은 리드아웃 및 리셋이 적어도 하나의 후속 행에서 일어나기에 충분한 리셋 시간 동안 제2 리드아웃에 이어 리셋을 리드아웃에 적용하는 단계, 리드아웃 행에서 픽셀의 제3 집적 시간을 시작하고 리셋을 제거하는 단계를 포함하고, 제3 집적 시간은 제2 집적 시간보다 짧고, 적어도 하나의 후속 행은 결합되는 리셋이 제3 집적 시간 동안 리드아웃 행에서 픽셀 배열로부터 블루밍 효과를 적어도 실질적으로 막게 하는 충분한 수의 행이고, 제3 리드아웃을 획득하기 위해 리드아웃 행에서 픽셀에 의해 축적되는 전하를 리드아웃하는 단계를 포함한다. In another example, the method of Example 1 is read out and reset, at least one for a sufficient reset time to occur in a subsequent line comprising the steps of: after applying the reset in the lead-out in the second read-out, pixel third integrated in the lead-out line comprising the step of starting a time and removes the reset, and the third integration time is a blooming effect from the pixel array in the read-out line during a second integration time shorter than at least one subsequent row of the third integration time reset is coupled at least a substantially sufficient number of lines of a clog, a first and a step of lead-out the charges stored by the pixels on the readout row to obtain a third lead-out.

다른 예시에서, 방법은 제4 또는 그 이상의 집적 시간 동안 반복될 수 있다. In another example, the method may be repeated for a fourth or more integrated time.

다른 예시에서, 제1 집적 시간을 시작하는 단계는 리드아웃 행으로부터 리셋을 해제하고 리드아웃 행에 리셋을 적용하는 단계를 추가로 포함한다. Comprising: In another example, starting a first integration time includes the further step of releasing the reset from the read-out line, and applies a reset to the read-out line.

다른 예시에서, 리드아웃 및 리셋이 적어도 하나의 후속 행에서 일어나기에 충분한 리셋 시간 동안 리셋을 리드아웃 행에 적용하는 단계는 리셋을 리셋 시간 기간 동안 연속적인 전압 레벨에서 적용하는 단계를 포함한다. In another example, the step of the readout and reset applied to a reset for a sufficient period of time the reset to occur in at least one subsequent line of the lead-out line, and a step of applying a reset in a series of voltage levels during the reset time period.

다른 예시에서, 리드아웃 및 리셋이 적어도 하나의 후속 행에서 일어나기에 충분한 리셋 시간 동안 리셋을 리드아웃 행에 적용하는 단계는 리셋을 리셋 시간 기간 동안 가변 전압 레벨에서 적용하는 단계를 포함한다. In another example, applying a read-out and the reset is reset for a sufficient period of time the reset to occur in at least one subsequent line of the lead-out line, and a step of applying the reset voltage level by the variable during the reset time period.

다른 예시에서, 리셋은 적어도 두 개의 후속 행 및 리드아웃 행이 동시에 리셋되기에 충분한 리셋 시간 동안 적용된다. In another example, the reset is applied for a sufficient time to be reset at least two subsequent lines, and the lead-out lines are simultaneously reset.

다른 예시에서, 리셋은 적어도 세 개의 후속 행 및 리드아웃 행이 동시에 리셋되기에 충분한 리셋 시간 동안 적용된다. In another example, the reset is applied for a sufficient time to be reset at least three subsequent lines and readout lines are simultaneously reset.

다른 예시에서, 리드아웃 행 및 적어도 세 개의 행은 순차적으로 인접하다. In another example, a lead-out line and at least three adjacent rows are in order.

다른 예시에서, 리드아웃 행 및 적어도 세 개의 행은 비순차적으로 인접하다. In another example, a lead-out line and at least three adjacent lines are out of order.

다른 예시에서, 리드아웃 및 리셋이 적어도 하나의 후속 행에서 일어나기에 충분한 리셋 시간은 약 10 나노초로부터 약 50 마이크로초까지이다. Sufficient reset time In another example, the lead-out and the reset is to occur in at least one subsequent row of is about 50 microseconds, from about 10 nanoseconds.

다른 예시에서, 제1 집적 시간은 약 1 밀리초로부터 약 1 초까지이고, 제2 집적 시간은 약 10 나노초로부터 약 100 밀리초까지이다. In another example, the first integration time is about 1 to about 1 second from the number of milliseconds, the second integration time is about 100 milliseconds to from about 10 nanoseconds.

다른 예시에서 행렬로 배열되는 복수의 픽셀의 픽셀 배열을 가지고 높은 동적 범위 모드의 CMOS 이미저에서 블루밍 방지를 제공하는 롤링 셔터를 이용하는 방법은 제1 집적 시간을 가지는 픽셀 배열에서 제1 이미지를 캡쳐하는 단계, 제1 이미지의 적어도 하나의 리드아웃 행을 이용하는 행에 의해 픽셀 배열의 제1 이미지를 순차적으로 리드아웃하는 단계, 제1 이미지의 적어도 하나의 리드아웃 행에 근접하는 복수의 행을 하드 리셋하는 단계, 제2 집적 시간을 가지는 픽셀 배열에서 제2 이미지를 캡쳐하는 단계를 포함하고, 제2 집적 시간은 제1 집적 시간보다 짧고, 제2 이미지는 제1 이미지의 리드아웃 행에 근접하는 복수의 행의 하드 리셋에 의해 제1 이미지에 의해 유발되는 블루밍으로부터 방지되고, 제2 이미지의 적어도 하나의 리드아웃 행을 이용하 Has a pixel array of a plurality of pixels arranged in a matrix in the another example in the CMOS imager of the high dynamic range mode, a method using a rolling shutter to provide a blooming prevention is for capturing a first image in a pixel array having a first integration time steps, the first at least one lead comprising: a lead-out in sequential order a first image of an array of pixels by the row using the out-line, the first at least one of the plurality of rows adjacent to the lead-out lines a hard reset of the image of the image in that step, the pixel array having a second integration time includes the steps of: capturing a second image, and the second integration time is shorter than the first integration time, the second image is a plurality close to the lead-out lines of the first image by the hardware reset line is prevented from blooming caused by the first image, take advantage of at least one lead-out line of the second image 행에 의해 픽셀 배열로부터 제2 이미지를 순차적으로 리드아웃하는 단계를 포함한다. And a step of lead-in sequence a second image from the pixel array by rows.

다른 예시에서, 제1 이미지 및 제2 이미지는 높은 동적 범위의 이미지를 형성하기 위해 결합된다. In another example, the first image and second image are combined to form an image of the high dynamic range.

다른 예시에서, 방법은 제2 이미지의 적어도 하나의 리드아웃 행에 근접하는 복수의 행을 하드 리셋하는 단계, 제3 집적 시간을 가지는 픽셀 배열에서 제3 이미지를 캡쳐하는 단계를 포함하고, 제3 집적 시간은 제2 집적 시간보다 짧고, 제3 이미지는 제2 이미지의 리드아웃 행에 근접하는 복수의 행의 하드 리셋에 의한 제1 및 제2 이미지에 의해 유발되는 블루밍으로부터 보호되고, 제3 이미지의 적어도 하나의 리드아웃 행을 이용하는 행에 의해 픽셀 배열의 제3 이미지를 순차적으로 리드아웃하는 단계를 포함한다. In another example, a method includes capturing a third image in the pixel array has a step, and the third integration time to a hard reset at least one of the plurality of rows adjacent to the lead-out lines of the second image, the third integration time is a second shorter than the integration time, the third image will be protected from blooming caused by the read-out first and second image by a hard reset of a plurality of rows adjacent to the rows of the second image, a third image by a line of at least using one lead-out line and a step of lead-in sequence the third image of the pixel array.

다른 예시에서, 제1 이미지, 제2 이미지, 및 제3 이미지는 높은 동적 범위의 이미지를 형성하기 위해 결합된다. In another example, the first image, second image and third image are combined to form an image of the high dynamic range.

본 발명의 원리 및 장점의 완전한 이해를 위해, 선호되는 실시예의 상세한 설명이 이어지고 첨부된 도면과 연결되어 참조될 수 있다. For a complete understanding of the principles and advantages of the present invention, a detailed description of this embodiment, the preferred may be led reference connected with the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 하나의 측면에 따른 네 개의 트랜지스터 COMS 이미지 센서 픽셀의 구성도이다. 1 is a block diagram of a four transistor COMS image sensor pixel according to an aspect of the present invention.
도 2는 본 발명의 다른 측면에 따라 블루밍 방지를 제공하는 방법을 도시한다. Figure 2 illustrates a method of providing an anti-blooming According to a further aspect of the present invention.
도 3는 본 발명의 다른 측면에 따라 블루밍 방지를 제공하는 방법을 도시한다. Figure 3 illustrates a method of providing an anti-blooming According to a further aspect of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 측면에 따른, 2-포인터 HDR 이미지 센서 리드아웃 및 셔터 타이밍 기법의 도식적 표현이다. Figure 4 is a graphical representation of the in accordance with another aspect of the invention, the 2-point HDR image sensor and a lead-shutter timing scheme.
도 5는 본 발명의 다른 측면에 따른, 2-포인터 HDR 이미지 센서 리드아웃 및 셔터 타이밍 기법의 도식적 표현이다. Figure 5 is a graphical representation of the in accordance with another aspect of the invention, the 2-point HDR image sensor and a lead-shutter timing scheme.
도 6은 본 발명의 다른 측면에 따른, 롤링 셔터 리드아웃 기법을 위한 타이밍 다이어그램의 도식적 표현이다. Figure 6 is a graphical representation of a timing diagram for a rolling shutter read-out method according to another aspect of the present invention.

본 서에서 본 발명이 설명되기 전에, 본서에 설명되는 특정 구조, 프로세스 단계 또는 물질은 제한적이지 않으며, 당업자에 의해 인지될 수 있는 그것들의 등가물로 확장될 수 있음이 이해되어야 한다. Before the invention is described in the present document, the specific structure, material, or process steps described herein are not not limiting, it is to be understood that the same may be extended to equivalents thereof which may be recognized by those skilled in the art. 또한 본서에서 채용되는 전문용어는 오직 특정 실시예를 설명하기 위한 목적으로만 이용되며 제한적 의도가 아님이 이해되어야 한다. In addition, the terminology employed in this book can only be used for the sole purpose of describing particular embodiments it is to be understood this is not a restrictive intent.

정의 Justice

다음의 전문용어는 아래의 정의에 따라 이용된다. The following terminology is used in accordance with the definitions below.

명세서 및 청구항에서 이용되는 바와 같이, "어떤", "그"와 같은 관사는 본문에서 명확하게 가리키지 않는 한 복수의 대상을 포함한다. As used in the specification and claims, the articles such as "A", "the" include the plural referents unless the package clearly point in the text. 따라서, 예를 들어 "어떤 픽셀"의 기재는 적어도 하나의 픽셀을, "그 셔터"의 언급은 적어도 하나의 셔터를 포함한다. Thus, for example, "certain pixel" is referred to in the description of the at least one pixel, "the shutter" includes at least one shutter.

본 출원에서 "포함하고(comprises)", "포함하는(comprising)", "함유하는(containing)", 및 "가지는(having)" 등 이와 비슷한 종류의 것은 미국 특허법에서 부여된 의미를 가질 수 있고, "포함하고(includes)", "포함하는(including)" 등 이와 비슷한 뜻을 지나고, 일반적으로 제한되지 않게 해석된다. "It includes (comprises)" in this application, the terms "including (comprising) a," "contain (containing) a", and "has (having)," and so on is similar type of can have the meanings assigned to them in US Patent Law , going through "and include (includes)", "(including) that contains" and similar means, it is generally not limited interpretation. "구성하는(consisting of)", "구성하고(consists of)" 용어는 제한적인 용어이고, 미국 특허법에 의한 것뿐만 아니라 특별히 이런 용어와 연관되어 나열되는 성분, 구조, 단계 등 이와 비슷한 종류의 것만을 포함한다. "Constituting (consisting of)", "Configuration and (consists of)" terms are limited terms, and components, as well as by United States patents listed specifically associated with these terms, the structure, step, etc. The equivalent of only It includes. "필수적으로 구성하고(Consisting essentially of)" 또는 "필수적으로 구성하는(consists essentially of)"은 미국 특허법에 의해 일반적으로 부여된 의미를 가진다. "Consists essentially of, and (Consisting essentially of)" or "(consists essentially of) which consists essentially of" have the meaning given in general by the United States patent law. 특히, 이런 용어는 일반적으로 제한적인 용어이고, 추가의 항목, 물질, 성분, 단계 또는 요소를 포함하는 예외를 가지고, 이런 것들과 연관되어 이용되는 항목(들)의 기능 또는 기본적이고 새로운 특성에 실질적으로 영향을 주지 않는다. In particular, this term is generally limited term, substantial additional items, materials, components, functions or basic and novel characteristics of having exceptions, including the steps or elements, the item (s) to be used in connection with these things to no effect. 예를 들어, 구성에 존재하지만 구성의 본질 또는 특성에 영향을 주지 않는 미량 원소는 비록 이런 전문용어를 따르는 항목의 리스트에 명시적으로 언급되지 않았더라도 "필수적으로 구성하는" 언어 하에서 존재하는 경우 허용될 수 있다. For example, even if the trace elements present in the configuration, but does not affect the nature or characteristics of the configuration is not mentioned explicitly in the list of items, although according to this terminology acceptable if it exists under the "essential that consists of a" language It can be. "포함하는(comprising)" 또는 "포함하는(including)"과 같은 제한적이지 않은 용어를 이용하는 경우, 직접적인 지원(direct support)은 또한 마치 명시적으로 언급한 것처럼 "구성하는" 뿐만 하니라 "필수적으로 구성하는"까지 가져올 수 있고, 반대의 경우도 마찬가지이다. "If that includes (including)" "including (comprising) a" or use a non-limiting terms, and direct support (direct support) is also hanira as "constituting" As like expressly stated, "it consists essentially of it is possible to bring up ", and vice versa. 추가로, 구성, 종류 또는 그룹 내에 이와 유사한 것은 편의의 목적으로 행해질 수 있고 이러한 그룹은 완전한 것으로 해석되지 않고 문헌에서 다르게 언급하지 않는 한 그룹의 다른 멤버 없이 개인적으로 분리되어 그룹의 각각의 멤버가 연결된 것임이 이해되어야 한다. In addition, the configuration, type, or is similar in the group can be made for purposes of convenience, and these groups are individually separated by no other member of the group is not construed as complete unless stated otherwise in the literature associated with each of the members of the group It will have to be understood. 이는 본 출원의 청구항 및 명세서 모두에서 포함된 정확한 그룹이다. This is correct from a group that includes both the claims and the specification of the present application. 추가로 그룹의 어떤 개별적 멤버도 별도의 지시 없이 일반적인 그룹에서 그들의 존재에 기반하여 단독으로 동일한 그룹의 다른 멤버와 사실상의 등가로 해석되지 않는다. And additionally any individual member of the group based on their presence in a common group without any instruction not to be construed as a de facto equivalent and other members of the same group by itself.

본서에서 이용된 바와 같이 "실질적으로" 용어는 행동, 특성, 성질, 상태, 구조, 항목, 또는 결과의 완전하거나 거의 완전한 확대 또는 정도를 참조한다. "Substantially" terminology as used in this book refers to the complete or nearly complete extent or zoom action, characteristic, property, state, structure, item, or result. 예를 들어, "실질적으로" 포함되는 객체는 객체가 완전히 포함되거나 거의 완전히 포함되는 것을 의미한다. For example, the object in "substantially" means that the objects are completely with or almost completely. 절대적인 완전으로부터 벗어나는 것의 정확히 허용되는 정도는 일부 경우에서 특별한 문맥에 의존한다. Allow about exactly what deviates from absolute perfection depends on the particular context in some cases. 그러나, 일반적으로 언급되는 완전함의 근접함은 절대적이고 전체 완성이 획득되는 것처럼 동일한 전체 결과를 가지는 것이기 위함일 수 있다. But also perfection commonly referred to as proximity may be absolute, in order will have the same overall result as if the entire acquisition completed. "실질적으로"의 이용은 행동, 특성, 성질, 상태, 구조, 항목, 또는 결과의 완전하거나 거의 완전한 결핍을 언급하는 부정적 함축에 이용되는 경우 등가적으로 적용될 수 있다. "Substantially" used in may be applied equivalently when used in action, characteristic, property, state, structure, item, or fully or negative implications referring to the almost complete lack of results. 예를 들어 입자가 "실질적으로 없는" 구성은 완전히 입자가 결핍일 수 있거나 마치 입자가 완전이 결핍된 것과 동일할 수 있는 효과를 내며 거의 입자가 결핍일 수 있다. For example, elementary particles are "substantially free" can be fully or particles may be lacking like particles naemyeo effects which may be the same as those lacking almost completely lacking particles. 다르게 설명하면 재료 또는 요소가 "실질적으로 없는" 구성은 이런 항목을 실제로 포함하였지만, 이것들의 의미 있는 효과가 없는 경우일 수 있다. If the material or component is configured differently than described "substantially free" but is actually included in this item, it can be if there is no effect of these means.

본서에 이용된 바와 같이, "약"이란 용어는 주어진 값이 엔드포인트(endpoint)에서 "조금 위" 또는 "조금 아래"일 수 있는 경우 수치적 범위의 엔드포인트에서 유연성을 제공하기 위해 이용된다. If the number of days, "about" refers to "a little above" or "below a bit" in the values ​​given endpoint (endpoint) as used in this book is used to provide flexibility at the endpoint of the numerical range.

농도, 양, 및 다른 수치적 데이터는 본서에서 범위의 포맷으로 제시되거나 설명될 수 있다. Concentrations, amounts, and other numerical data may be described or presented in the format of the range of this book. 이러한 범위의 포맷은 단순히 편의와 단순의 이유로 이용되며 이에 따라 마치 각각의 수치 값 및 하부 범위가 명시적으로 언급된 것처럼 범위의 제한으로 명시적으로 언급되는 수치 값을 포함할 뿐만 아니라, 그 범위 내에 포함되는 하부 범위 또는 모든 개개의 수치 값을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. The format of this range is simply not only is used for convenience and simplicity two euros Accordingly including a numeric value that is expressly stated to the limit of the range, as if with a respective numerical value and sub-ranges expressly stated, in that range, It should be interpreted to include a lower range, or all the individual numerical values ​​to be included. 예를 들어, 수치 범위 "약 1부터 5까지"는 약 1부터 5까지의 명시적으로 언급된 값뿐만 아니라, 지시되는 범위 내의 개개의 값 및 하부 범위까지 포함하는 것으로 해석되어야 한다. For example, the numerical value range "of about from 1 to 5" as well as the values ​​explicitly stated to from about 15, to be construed as containing up individual values ​​and sub-ranges within the ranges indicated. 따라서, 개개의 1, 2, 3, 4, 및 5뿐만 아니라 1-3, 2-4, 2-5 등과 같은 하부 범위 및 개개의 2, 3, 및 4와 같은 값들이 이런 수치의 범위에 들어간다. Thus, the individual 1, 2, 3, 4, and 5 as well as 1 to 3, to the lower range, and the same value as each of 2, 3 and 4, such as 2-4, 2-5 into the range of this value .

이와 동일한 원리가 최소 또는 최대로서 하나의 수치값을 언급하는 범위에 적용된다. This same principle is applied to the extent referring to a numerical value as a minimum or maximum. 추가로 이러한 해석은 설명되는 특성 또는 범위의 폭과 상관없이 적용될 수 있다. This analysis further can be applied regardless of the breadth of the range or the characteristics being described.

발명의 개시 Disclosure of the Invention

본 발명은 CMOS 이미저를 사용하는 고 동적 범위(high dynamic range; HDR)의 이미지를 캡쳐하는 것에 이용되는 시스템, 방법, 및 장치를 제시한다. The invention CMOS already and to use a low dynamic range; proposes a system and method which is used to capture an image of the (high dynamic range HDR), and a device. 보다 특정하게는 다른 집적 시간에서 캡쳐되는 이미지 사이에서 셔터링의 중요한 이용을 통해 제공되는 블루밍 방지가 제공된다. More particular is provided with a blooming prevention provided over a significant use of shuttering between images captured at different integration time. 이런 새로운 테크닉은 예를 들어 롤링 셔터 CMOS 이미저와 같은 임의의 행 방식의 HDR CMOS 이미저에 적용되어 블루밍 문제를 줄일 수 있다. This new technique, for example, is applied to the HDR CMOS imager of any row in the same way as the rolling shutter CMOS imager can reduce the blooming problem.

CMOS 이미지 센서는 일반적으로 행렬로 배열된 픽셀 배열을 포함한다. The CMOS image sensor typically includes an array of pixels arranged in a matrix. 각각의 픽셀은 일반적으로 포토다이오드 및 전달 게이트를 포함하고, 이는 포토다이오드로부터 수집된 전하의 전달을 제어하기 위한 이미지 리드아웃에서 이용된다. Each pixel typically comprises a photodiode and a transfer gate, which is used in the image read-out for controlling the delivery of the charge collected from the photo diode. 이미저는 복수의 픽셀(즉, 일부 측면에서 적어도 하나의 픽셀 행), 행 선택 트랜지스터, 및 이들 사이를 셔터 또는 리셋하는 것에 이용되는 리셋 게이트를 포함한다. The imager comprises a reset gate that is used between a plurality of pixels (that is, at least one pixel row in the side portion), the row select transistor, and mixtures thereof as a shutter or reset. CMOS 이미저는 공지된 성분 같은 종래의 기술에서 잘 알려져 있고, 행 방식의 리드아웃 기법을 이용하는 이미저로 통합되는 디자인은 본 발명의 범위 내에 통합될 수 있다. CMOS imagers are well known in the art such as known components, designed to be incorporated into an imager using a lead-out scheme of the line system can be integrated within the scope of the invention. 예를 들어, 네 개의 트랜지스터(4T), 5T, 또는 그 이상을 가진 CMOS 이미저가 이용될 수 있다. For example, the CMOS can be already used with a low-cost four-transistor (4T), 5T, or more. 4T CMOS 이미저의 제한적이지 않은 예시가 도 1에 도시된다. 4T CMOS has been illustrated non-limiting my is shown in FIG. 이러한 장치는 포토다이오드(102), 전달 트랜지스터(104), 플로팅 확산 영역(106), 리셋(108), 소스 팔로어(110), 행 선택(112), 픽셀 배열을 위한 파워 서플라이 전압(114), 및 전압 출력(116)을 포함할 수 있다. This device is a photodiode 102, transfer transistor 104, floating diffusion region 106, reset 108, source follower 110, and row select 112, the power supply voltage 114 for the pixel array, and it may include a voltage output 116.

롤링 셔터로서도 알려진 행 방식의 리드아웃은 픽셀이 입사광에 노출되는 시간을 제어하는 CMOS 이미지의 메커니즘으로서 종종 이용된다. Read-out of the line known as a rolling shutter method is frequently used as a mechanism for controlling the time of the CMOS image pixels are exposed to incident light. 롤링 셔터는 픽셀의 레벨을 작동하는 전자 셔터이고, 행에 따른 픽셀 배열을 따라 전진한다. The rolling shutter is the electronic shutter operation to the level of the pixel, and advanced with the array of pixels according to the row. 행이 셔터가 되는 것으로 선택되는 경우, 리셋 전압은 리셋 트랜지스터를 경유하여 픽셀에 적용되고 전압은 전달 게이트에 적용되고, 이에 따라 픽셀의 광다이오드의 내용이 지워지고 리셋 상태에 픽셀이 놓여진다. When a row is selected to be a shutter, the reset voltage is applied to the pixels via the reset transistor voltage is applied to the transfer gate, so that the cleared content of the photodiode of the pixel in the pixel reset state is placed along. 리셋 상태에 있는 동안, 픽셀은 유입되는 광자로부터 전하를 축적하지 않는다. While in the reset state, the pixels do not accumulate charge from the incoming photon. 일단 리셋 전압 및 전달 게이트 전압이 지워지면, 픽셀은 유입되는 광자를 흡수할 수 있고 광자에 따른 전하를 축적할 수 있다. Once the erase voltage is reset and a transmission gate voltage, the pixel is capable of absorbing photons from entering and it is possible to accumulate the charges corresponding to the photon. 전형적인 롤링 셔터 프로세스의 제한적이지 않은 예시에서, 이미저의 픽셀 행은 시퀀스에서 리셋될 수 있고, 배열의 상단에서 행에 따라 전진하며 배열의 하단으로 출발할 수 있다. In an illustrative non-limiting of a typical rolling shutter process, it can already be reset in my pixel row sequence, advanced with the row from the top of the array and can be from the bottom of the array. 그러나 롤링 셔터 프로세스는 배열의 임의 포인트에서 다른 곳으로 이동할 수 있고 이는 예시적일 뿐이다. However, the rolling shutter process may be moved from any point of the array to another this is only to be illustrative. 일단 리셋 동작이 픽셀의 행을 지나 이동하면 전하 축적이 시작된다. Once the charge storage is started when the reset operation is moved past a row of pixels. 주어진 집적 시간을 따라, 사용자의 장치에 의해 세팅된 리드아웃 동작이 시작된다. Along a given integration time, a read-out operation set by the user of the device is started. 행은 롤링 셔터의 순서가 각각의 행의 일정한 집적 시간을 유지하기 위해 픽셀 배열을 리드아웃할 수 있다. Line, the sequence of rolling shutter to readout a pixel array to maintain a constant integration time for each line. 따라서, 픽셀 배열의 노출 시간은 롤링 셔터의 통과와 배열 행의 리드아웃 사이의 타이밍 차이에 의해 제어된다. Thus, the exposure time of the pixel array is controlled by the timing difference between the lead-in passage of the rolling shutters and the array row. 이런 노출 시간은 종종 집적 시간으로서 언급된다. This exposure time is often referred to as the integrated time. 집적 시간의 증가는 픽셀이 전하를 축적하는 기간을 증가시키지만, 집적시간의 감소는 전하 축적을 감소시킨다. Increase of the integrated time increases the period during which the pixels are storing an electric charge, thereby reducing the integration time is decreased to the charge storage.

통상의 한 문제가 이미지를 캡쳐할 때, 특히 긴 집적 시간 생길 수 있고, 이는 "블루밍(blooming)"으로 참조된다. Usually a problem at the time of capturing an image, in particular, may result in a long integration time, which is referred to as "blooming (blooming)". 픽셀은 제한된 전하 웰 커패시티를 가지고 있고, 이에 따라 오직 제한된 양의 전하만 축적할 수 있다. Pixel may have a limited charge well capacity, so that it is possible to accumulate only the electric charges of only a limited amount. 이런 웰(well)이 가득 차면, 특히 픽셀이 광자를 전하로 바꾸는 경우, 초과 전하는 이웃한 픽셀로 넘칠 수 있고, 이에 따라 이런 픽셀에서 관련 전하 농도에 오류를 일으키게 한다. This well (well) is full, in particular when changing the pixel photons into electric charges, and may overflow into adjacent pixel charges in excess, it should not cause an error in the associated charge density in these pixels along. 이런 네커티브 효과는 픽셀의 다중 행을 넘치게 할 수 있고, 블루밍의 소스 및 영향을 받는 행, 픽셀 사이즈, 에피택시 층의 두께 등 사이에서 대응하는 전하에 의존한다. This nekeo capacitive effect is dependent on the electric charges corresponding in between can be flooding the multiple rows of the pixels, and rows that the source and the effects of blooming, and pixel size, etc. The thickness of the epitaxial layer. 이는 특히 어두운 곳에서 자동차 전조등처럼 어두운 배경에서의 밝은 빛을 가진 이미지 장면과 같은 문제가 될 수 있다. This can be a problem, such as images of scenes with bright lights like headlights on a dark background, especially in the dark. 따라서 이런 블루밍은 이미지의 일부 부분에서 원치 않는 노이즈를 야기하며 퍼져나간다. Therefore, these spreads are blooming and cause unwanted noise in some parts of the image.

전술된 바와 같이, 다중의 노출 이미지는 CMOS 기술을 가진 HDR(high dynamic range) 이미지를 생성하는 하나의 테크닉이다. Exposure image of a multi as described above is a technique for generating a HDR (high dynamic range) image with the CMOS technology. HDR 이미지는 정상의 이미지 기술과 비교했을 때 주어진 장면의 가장 밝은 영역과 가장 어두운 영역 사이에서 더 큰 동적 범위를 캡쳐한다. HDR image captures a greater dynamic range between the lightest and darkest areas of the region given scene when compared with normal imaging technology. 일반적인 HDR 장면은 밤의 자동차 전조등의 조명처럼 장면의 객체 사이에서 빛의 강도의 큰 대비가 있는 경우 생긴다. Typical HDR scene occurs if there is a big contrast of light intensity between the objects in the scene like a car headlight illumination at night. 다중의 노출 HDR 기법에서, 다중의 이미지는 동일한 장면의 각각의 프레임의 다른 집적 시간에서 획득된다. In multiple exposure HDR technique, an image of a multi are obtained at different integration time of each of frames of the same scene. 다음으로, 다중의 이미지는 마지막 이미지를 재구축하기 위해 결합된다. Next, the image of multi-coupling is to reconstruct the final image. 전형적으로, 다중의 노출 HDR 기법은 프레임 방식 또는 행 방식일 수 있다. Typically, the multi-exposure HDR technique may be a frame mode or a row manner. 프레임 방식의 HDR 기법에서, 두 개 (또는 그 이상의) 프레임들이 순차적으로 리드아웃될 수 있고, 이는 전체 초점의 평면 배열이 적어도 두 번 리드아웃되어 HDR 이미지를 생성하기 위해 결합되는 것을 의미한다. In the HDR method of frame method, the two (or more) can be the frames are read-out sequentially, which means that the planar arrangement of the whole focus is at least the lead-out, double-coupled to produce a HDR image. 제1 프레임은 노출 시간을 알려진 미리 정해진 집적 시간을 가질 수 있고, 제2 프레임은 미리 정해진 집적 시간을 가질 수 있다. The first frame may have a predetermined integration time, known exposure time, the second frame may have a predetermined integration time. 전형적으로 장면의 낮은 빛의 강도를 캡쳐하는 프레임은 주어진 장면의 높은 강도 또는 정상적인 빛의 강도를 캡쳐하는 프레임보다 긴 노출 또는 집적 시간을 가진다. Typically the frame to capture the strength of the low-light scene has a long exposure or integration time than the frame to capture the strength of the high strength or normal light of a given scene. 일단 두 개의 프레임으로부터 로우 이미지 데이터가 리드아웃되면, 이것들은 HDR 이미지를 생성하기 위해 결합된다. Once the frame from two low-image data is read out, which are combined to generate a HDR image. 반면에, 행 방식의 HDR 이미지에서 모든 행은 단일 프레임 이미지에서 다중 횟수 리드아웃되고, 각각의 리드아웃에서 집적 시간을 가지고, 이는 일부 경우에 다른 집적 시간일 수 있다. On the other hand, all the rows are read out multiple times in a single frame image, with the integration time in each of the lead-in HDR image of the line system, which can be integrated other time in some cases. 예를 들어, 세 개의 노출 HDR 리드아웃 기법에서 각각의 행은 다른 집적 시간에서 세 번 리드 아웃된다. For example, each row in the three exposure HDR lead-out technique is the lead-out three times in the different integration time. 마지막 HDR 이미지를 재구축하기 위해, 행 방식의 HDR로부터의 행 이미지 데이터는 개개의 프레임 데이터로 먼저 분리된다. To reconstruct the final HDR image, line image data from the line of HDR system is first separated into individual data frames. 프레임 방식과 행 방식의 HDR 접근 모두 확장된 동적 범위에 대해 유연하고 최소의 디자인 변경으로 대부분의 CMOS 이미저에 적용될 수 있다. HDR for both approaches extended dynamic range of the frame mode and line mode flexible and can be applied to most CMOS imager design changes to the minimum. 그러나 두 디자인 모두 마지막 이미지의 재구축 이전에 이미지 데이터를 저장하기 위해 온칩 또느 오프칩을 이용할 수 있다. However, you can use the chip to off-chip ttoneu both design store image data in a rebuild before the final image.

행 방식의 HDR 이미지 기법의 한 실시예는 롤링 셔터를 이용하는 긴 집적 시간 노출을 가지는 제1 이미지 프로세스로 시작되고, 짧은 집적시간을 가지는 제2 이미지 프로세서는 제1 이미지의 리드아웃에 뒤이어 시작된다. One embodiment of the HDR image technique of the row system is started by the first image processing with a longer integration time exposure using a rolling shutter, a second image processor that has a short integration time is started following the lead-out of the first image. 긴 집적 시간 이미지에서 블루밍이 일어난 경우에, 이런 블루밍 전하는 짧은 집적 시간을 가지는 제2 이미지로 리셋 픽셀을 교차할 수 있고, 이에 따라 원치 않는 노이즈가 유발된다. If blooming takes place on the long integration time for the image, it is possible to cross the pixel to reset the second image with a short integration time to convey this blooming, whereby the unwanted noise is caused accordingly. 하나의 예로서 롤링 셔터의 하나의 행의 폭이 픽셀 배열을 가로질러 진행하고, 집적을 시작한다고 가정하자. Suppose that the width of one row of the rolling shutter advances across the pixel array as an example, starts integration. 100개의 행 집적 시간의 마지막에, 각각의 행이 리드아웃되고 제2 롤링 셔터와 함께 리셋되고, 다시 하나의 행의 혹이 짧은 3번의 집적 시간동안 픽셀의 집적을 시작한다. At the end of the 100 row integration time, each of the lead-out line and is reset with the second rolling shutter, and again starts the integration of the pixels during a single short in one row integration time lump 3. 이 경우에, 긴 집적 시간 동안 아직 리드아웃되지 않은 행은 블룸되기에 충분한 전하를 가진 웰을 가질 수 있고, 이는 행의 리드아웃에 앞서 제2 롤링 셔터를 크로스할 수 있고, 짧은 집적을 지난 픽셀에서 전하의 교란을 유발할 수 있다. In this case, during the long integration time line that has not yet been read-out may have a well with a sufficient charge to be double, it is possible to cross the second rolling shutter prior to the lead-in line, the last pixel of a short integration in may lead to disturbance of the charge.

본 기술은 긴 집적 시간의 이미지의 리드아웃을 따라 리셋되거나 셔터되는 행을 가로지르는 블루밍을 제한하는 셔터링의 중요한 이용을 통해 이런 의도되지 않은 블루밍을 제거하거나 줄인다. The techniques through the use of key shuttering to limit the blooming transverse to the row to be reset, or the shutter along the lead-out of the long integration time these pictures intended to remove or reduce the non-blooming. 이런 중요한 셔터링은 예를 들어 셔터되는 행 숫자의 변화, 셔터되는 행 패턴, 셔터링 전압의 일시적 변화 등 이와 유사한 것 등의 다양한 방법에 의해 성취된다. This important shuttering is for example achieved by a variety of methods of changing the number of rows that shutter, shutter or the like such that this line pattern, a temporary change of the voltage is similar to that shuttering. 일측에서, 셔터되는 행의 수는 증가되어 다른 하나에 직접적으로 인접한다. In one side, the number of shutter row is increased directly adjacent to the other. 이런 경우에, 긴 집적 시간의 리드아웃은 2, 3, 4 이상의 행의 폭인 셔터를 따라 증가한다. In this case, the lead-out of the long integration time increases with the width of the shutter 2, 3, 4 or more rows. 이렇게 확대되는 셔터를 따라, 리셋은 제거되고 픽셀은 짧은 집적 시간 동안 집적하는 것이 허용된다. Along the shutter being thus enlarged, the reset is removed, and the pixel is allowed to integrate for a short integration time. 이에 따라, 긴 집적 시간 영역에서 리드아웃되지 않은 전하 웰을 가득 가지고 있는 픽셀로부터의 전하가 방지되고 다중의 행 셔터를 크로스 하는 것이 제한되며, 다중의 행이 리셋 상태에 놓인다. Thus, the long integration time zone charge from a pixel with a full well charge is not read-out is prevented, and it is limited in that the cross multiple line shutter, a multiple of the line placed in the reset state. 예를 들어 4개의 행이 셔터되는 경우에, 주어진 행은 긴 집적 시간 이미지에서 리드아웃되고, 다음의 3행의 리드아웃을 위해 존재하는 리셋이 뒤따른다. For example, in the case where four rows that shutter, a given row is read out of the long integration time image, followed by a reset that exists for the read-out of the next three lines. 다음으로 주어진 행에서의 리셋이 해제되고, 짧은 집적 시간이 시작된다. Next, the reset of a given row are turned off, a short integration time is started. 마지막 행의 리드아웃이 셔터되고 4 행의 롤링 셔터가 행 방식의 방법에서 픽셀 배열을 가로질러 이동하고, 이에 따라 짧은 시간 영역에서 블룸 방지가 제공된다. Movement across the end of the lead-out lines of the shutter and the rolling shutter 4, a horizontal line of pixels arranged in a way of a line system, thereby preventing the room is provided in the short time region along. 짧은 집적 시간의 시작은 리셋의 폭 때문에 종해의 롤링 셔터에 비해 지연될 수 있다. The start of the short integration time may be delayed compared with the rolling shutter of jonghae because the width of the reset.

추가로, 본 기술은 두 개의 집적 시간을 가지는 HDR에 국한되지 않을 뿐만 아니라, 다른 집적 시간을 가지는 제3, 제4 또는 그 이상의 이미지에 적용될 수 있는 동일하거나 유사한 이미징 프로세스이다. Furthermore, this technology is the same or similar imaging processes, as well as not limited to HDR with two integration time, be applied to the third, fourth or more images having different integration time. 따라서, 전술된 예시에서 주어진 행이 제2 집적 시간 동안 리드 아웃되는 경우, 행은 제3 집적 이미지에 대한 블룸 방지를 제공하는 특성을 가진 셔터와 함께 리셋될 수 있다. Thus, when the lead-out a given row during a second integration time in the above example, the line can be reset with the shutter with a characteristic that provides a protection room for the third integrated image.

다양한 셔터의 구성 및 셔터의 행동이 고려되어, HDR 이미지에 블루밍 방지를 제공하는 임의의 셔터 기법을 포함할 수 있다. Take into account the behavior of a variety of configurations and shutter shutter shutter may include any mechanism that provides anti-blooming to the HDR image. 일반적으로 셔터는 블루밍 방지를 제공하기 위해 동시에 셔터되는 적어도 두 개의 행의 픽셀을 가진다. In general, the shutter has the pixels of the at least two rows at the same time the shutter is to provide an anti-blooming. 일측에서 전술된 바와 같이 셔터는 2, 3, 4, 5, 또는 그 이상의 직접적으로 인접한 행을 가로질러 적용될 수 있다. Shutter as described above from one side 2, 3, 4, it may be applied across a 5, or more rows directly adjacent. 다른 측면에서, 셔터는 2, 3, 4, 5, 또는 그 이상의 직접적으로 인접하지 않은 행에 적용되거나, 동일한 셔터 내에서 직접적으로 인접한 행 및 직접적으로 인접하지 않은 행을 포함할 수 있다. In another aspect, the shutter is 2, 3, 4, 5, or more, or to the line that is not directly adjacent to each other, may include a row, it is not directly adjacent in the directly adjacent in the same shutter. 예를 들어, 4 개의 행 셔터는 행 10, 11, 12 및 13에 적용될 수 있거나 4 개의 행 셔터는 행 10, 12, 14 및 16에, 또는 행 10, 13, 14 및 17에 적용될 수 있거나, 또는 임의의 다른 조합이 블루밍 방지에 이용될 수 있다. For example, four rows shutter can be applied to the line 10, 11, 12 and 13, or four rows shutter or be applied to the line 10, 12, 14 and 16, or on line 10, 13, 14 and 17, or any other combination can be used to prevent blooming.

전술된 바와 같이, 블루밍의 기회는 블루밍의 소스와 영향 받는 행, 픽셀 사이즈, 에피택셜 층의 두께 등의 사이의 연관 전하에 의존하여 다양해질 수 있다. As described above, the chance of blooming may be varied depending upon the associated charge between such source and the blooming of the affected rows, the pixel size, the epitaxial layer thickness. 이러한 셔터 구성은 이러한 인자를 설명하기 위해 디자인될 수 있다. The shutter arrangement may be designed to account for these factors. 일측에서, 현재 기술은 약 1부터 10 마이크론까지의 에피택셜 층의 두께를 이용할 수 있고, 약 0.9부터 약 30 마이크론까지, 또는 0.9부터 약 6마이크론까지, 또는 0.9부터 약 3까지의 픽셀 사이즈를 가질 수 있고, 일부 제한되지 않는 예시를 지정할 수 있다. In one side, the current technique is to have a pixel size of from about 1 since the thickness of the epitaxial layer can be used, about 0.9 to 10 microns to about 30 microns, or from 0.9 to about 6 microns, or from 0.9 to about 3 you can and can not specify the illustrated some restrictions. 픽셀의 사이즈가 감소할수록, 블루밍을 감소시키거나 방지하기 위해 셔터되는 행의 개수는 증가될 필요가 있다. Decreasing the size of the pixel, the number of rows to the shutter to reduce or prevent blooming, it is necessary to increase. 예를 들어, 0.9 마이크론 픽셀에서, 일부 경우에 셔터는 30행까지 증가될 수 있다. For example, in a 0.9 micron pixel, in some cases, the shutter may be increased to 30 lines. 그러나 본 발명의 구성에서 이러한 변형을 계산하기 위해 필요한 셔터의 지속 시간은 당업자에 의해 쉽게 계산된다. However, the duration of the shutter needed for the calculation of such modifications in the configuration of the present invention is readily calculated by one skilled in the art.

추가로 다양한 셔터의 행동이 고려되고, 디자인 및/또는 장치의 복잡성에 의존하여 변할 수 있다. Adding the action for a variety of shutters to be considered in, may vary depending on the complexity of the design and / or device. 일측에서 장치는 고정된 셔터 기법을 가질 수 있다. In one device may have a fixed shutter mechanism. 예를 들어, 셔터는 이미징 조건과 상관없이 장치의 4행의 폭에서 고정될 수 있다. For example, the shutter can be fixed in the width of row 4 of the device, regardless of the imaging conditions. 다른 측면에서, 장치의 셔터는 주어진 이미지 또는 이미지 조건에 따라 이용자에 의해 수동으로 설정될 수 있다. In another aspect, the shutter of the device may be manually set by the user according to a given image or image conditions. 다른 측면에서, 장치는 자동 모드를 포함할 수 있고, 이 경우 셔터 특성은 조명 조건에 맞춰 자동으로 설정된다. In another aspect, the apparatus may comprise an automatic mode, in which case the shutter characteristics are automatically set to the illumination conditions. 추가로, 혼합의 접근이 고려되어 사용자가 원하는 방식으로 동작하도록 장치가 설정되고, 장치는 사용자에 의해 설정된 파라미터 내의 최적 또는 최적에 가까운 조건으로 자동으로 설정되거나 셔터의 특성을 변화시킨다. Additionally, the approach of the mixing device are taken into account and is set up to operate in a desired manner, the apparatus causes the optimal or near optimal conditions and in the parameter set by the user or automatically set by changing the characteristics of the shutter.

셔터는 주어진 프레임 또는 이미지 프로세스 내에서 추가로 변할 수 있다. Shutters can be changed to add or image frames within a given process. 예를 들어 일측에서 장치는 긴 집적 시간 프로세스와 중간 집적 시간 프로세스 사이에서 셔터의 지속 기간을 증가시킬 수 있지만, 중간 집적 시간 프로세서와 짧은 집적 시간 프로세스 사이에서 셔터의 지속 기간을 감소시킬 수 있다. For example, in one apparatus, but may increase the duration of the shutter between a long integration time process and intermediate integration time process, it is possible to reduce the duration of the shutter between the intermediate processor and the integration time short integration time process. 따라서, 셔터의 지속 기간은 블루밍 문제를 가질 수 있는 이미지 섹션 사이의 HDR 이미지 캡쳐 기간 동안 증가될 수 있지만, 블루밍을 경험할 수 없을 것 같은 이미지 섹션 사이에서 감소될 수 있다. Thus, the duration of the shutter can be reduced in the same section between the image may be increased during the period of time between image capture HDR images section where you can have a blooming problem, you will not be able to experience the blooming. 일부 장치에서 이런 동작이 고정되는 반면에, 다른 측면에서 장치는 셔터 기간을 동적으로 증가시키기 위해 로직을 포함할 수 있거나 블루밍이 검출되거나 블루밍이 일어날 수 있는 장면이 검출되는 경우에 주어진 셔터 패턴을 적용할 수 있다. Applying a given shutter pattern in the case on the other side, on the other hand, these movements are fixed on some device apparatus which may include logic to increase the shutter period dynamically or blooming is detected or blooming scene is detected that can occur can do. 따라서, 로직은 집적 시간 이미지 사이에서 동적으로 셔터를 조정할 수 있거나, 일부 측면에서 주어진 집적 시간 동안 주어진 롤링 셔터의 동작을 조정할 수 있다. Thus, the logic or be adjusted dynamically between the shutter integration time image, may adjust the operation of the given rolling shutter for a given time, integrated in some aspects. 이미지가 긴 집적 시간 동안 리드아웃되어 블루밍의 가능성이 검출되는 경우, 예를 들어 로직은 블루밍의 발생을 막거나 제한하기 위해 셔터를 조정할 수 있다. When the image is read-out during the long integration time of a possible blooming are detected, for example, logic may control the shutter to prevent or limit the occurrence of the blooming.

추가로, 일부 측면에서 리셋의 강도(즉, 인가된 전압)는 주어진 셔터의 지속 기간을 통해 일정할 수 있고, 반면에서 다른 측면에서 셔터의 강도는 변할 수 있다. In addition, some aspects of strength (that is, the applied voltage) of the reset may be constant over the duration of a given shutter, the strength of the shutter on the other side on the other hand can be varied. 예를 들어, 하나의 에너지 절약 기술은 셔터가 적용될 때 하드 리셋하는 것일 수 있고, 셔터의 중간 동안 리셋 전압을 낮추고, 다음의 집적 주기가 시작하기 이전에 다시 행을 하드 리셋하는 것일 수 있다. For example, an energy-saving technique can be to the shutter may be to hard reset, when applied, to lower the reset voltage during the middle of the shutter, a hard reset the line again, prior to the start of the next integration period. 셔터 강도의 변화는 장치에서 고정될 수 있고, 사용자 및/또는 장치에 의해 동적으로 제어되며 설정될 수 있다. Changes in the shutter strength may be fixed in the device, user, and / or is dynamically controlled by the device it may be set. 동적으로 제어되는 경우에, 장치의 로직은 블루밍 또는 블루밍의 가능성을 검출하기 위해 이용될 수 있고, 이에 따라 이러한 블루밍 기간 동안 리셋의 강도를 증가시킬 수 있고 블루밍의 가능성이 낮아지는 경우에 강도를 낮출 수 있다. In the case where the dynamic control, the logic of the apparatus is blooming or may be used to detect the blooming potential of, and thus to increase the strength of the reset during this blooming period can reduce the strength when the possibility of blooming is lowered can.

도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 예시적인 방법은 행렬로 배열되는 복수의 픽셀의 픽셀 배열을 가지는 CMOS 이미저에 블루밍 방지를 제공하고, CMOS 이미저는 롤링 셔터를 이용하는 높은 동적 범위의 이미지를 캡쳐하기 위해 동작 가능하다. Capture, one exemplary method is an image of a high dynamic range, providing a blooming preventing the CMOS imager having a pixel array of a plurality of pixels arranged in a matrix, CMOS imager using a rolling shutter, as shown in Figure 2 it is operable to. 방법은 픽셀의 리드아웃 행을 선택하는 단계(202), 리드아웃 행에서 픽셀의 제1 집적 시간을 시작하는 단계(204), 제1 리드아웃을 획득하는 리드아웃 행에서 픽셀에 의해 축적되는 전하를 리드아웃하는 단계(206)를 포함할 수 있다. Method charges stored by the pixels in the lid to obtain a step 202, the method comprising: starting a first integration time of the pixel in the lead-out line 204, the first lead-out to select a readout row in the pixel out line the may include step 206 for readout. 방법은 또한 리드 아웃 및 리셋이 적어도 하나의 후속 행에서 발생하기에 충분한 리셋 시간 동안 리드아웃 행에 리셋을 적용하는 단계(208), 리드아웃 행에서 픽셀의 제2 집적 시간을 시작하고 리셋을 제거하는 단계(210)를 포함할 수 있고, 제2 집적 시간은 제1 집적 시간보다 짧고, 적어도 하나의 후속 행은 결합되는 리셋을 제2 집적 시간 동안 리드아웃 행에서 픽셀 배열로부터 적어도 실질적으로 블루밍 효과로부터 방지하는 충분한 수의 행이다. The method also readout and reset at least a step of applying a reset to the read-out line for a sufficient reset time to occur in a subsequent row 208, in the readout row starts the second integration time of the pixels and remove the Reset may include a step 210, the second integration time has a first integration time shorter, at least one subsequent row is at least substantially blooming effect from the pixel array in the read-out line during a second integration time the combined reset a sufficient number of rows to prevent from. 후속 행은 리드아웃되었거나 이어서 프로세스되는 리드아웃 행이다. Subsequent row is readout row to be readout process or subsequently. 리드아웃 및 리셋이 적어도 하나의 후속 행에서 일어나기에 충분한 리셋 시간 동안 리드아웃에 리셋을 적용하는 단계는 적어도 하나의 후속 행이 리드아웃 및 리셋되도록 리셋이 리셋 행에서 적어도 충분한 시간을 주는 것을 이어가도록 허용하는 단계를 포함한다. Applying a sufficient reset time reset to the read-out during the rise the readout and reset, at least one subsequent row of the go after that reset such that at least one of the next row is read-out and reset to the at least enough time for the reset line and a step of acceptable. 따라서, 리드아웃 행의 리셋이 두 개의 후속행을 리드아웃 및 리셋하기에 충분한 시간을 유지하도록 허용함으로써, 세 개의 행 셔터가 구현된다. Thus, by allowing the reset of the lead-out line to maintain a sufficient time to two subsequent lines lead-out and the reset is implemented with three rows shutter. 따라서, 일측에서 리셋은 적어도 두 개의 후속 행 및 리드아웃 행이 동시에 리셋 또는 리셋 상태에 있기에 충분한 리셋 시간 동안 적용된다. Thus, in one reset itgie in at least two subsequent lines, and the lead-out lines are simultaneously reset or reset state is applied for a sufficient reset time. 다른 측면에서, 리셋은 적어도 세 개의 후속 행 및 리드아웃 행이 동시에 리셋되거나 리셋 상태에 있기에 충분한 리셋 시간 동안 적용된다. In another aspect, the reset is applied during the reset itgie sufficient time to at least three subsequent lines and readout lines are simultaneously reset or reset state.

행의 타이밍 관점에서 리셋 및 집적 시간을 설명하는 것은 편리하고, 실제 타이밍 범위를 설명하는 것에 유용할 수 있다. The description and the reset integration time at a timing point of view of the line can be useful for the convenient and describes the actual timing range. 예를 들어, 일측에서 리드아웃 및 리셋이 적어도 하나의 후속 행에서 발생하기에 충분한 리셋 시간은 약 10 나노초에서 약 50 나노초일 수 있다. For example, a sufficient reset time to occur in the lead-out and follow-up of the reset line is at least one on one side may be about 10 ns 50 ns. 다른 측면에서 리드아웃 및 리셋이 적어도 하나의 후속 행에서 발생하기에 충분한 리셋 시간은 약 0.5 마이크로초에서 약 2 마이크로초일 수 있다. Sufficient time to reset to occur in the lead-out and the at least one subsequent line of the reset on the other side may be about 0.5 microseconds, about 2 micro seconds. 이해하기 쉽게, 이런 리셋 시간은 집적 기간 및 배열의 가능성 있는 블루밍의 정도에 따라 변할 수 있다. Easy to understand, this reset time can be varied according to the degree of the possibility that blooming of the integration period and the array. 다른 측면에서, 제1 집적 시간은 약 1 밀리초에서 약 1 초일 수 있고, 제2 집적 시간은 약 10 나노초에서 약 100 밀리초일 수 있다. In another aspect, the first integration time may be from about 1 about 1 second in milliseconds, the second integration time may be about 100 milli seconds at about 10 nanoseconds. 또 다른 측면에서, 제1 집적 시간은 20 마이크로초에서 33 밀리초일 수 있고, 제2 집적 시간은 약 1마이크로초에서 약 16 밀리초일 수 있다. In another aspect, the first integration time can be 33 ms sec at 20 microseconds, the second integration time may be about 16 millimeters seconds at about 1 microsecond.

전술된 바와 같이 본 발명의 범위는 순차적, 비순차적, 인접, 비인접한 셔터링 또는 리셋 기법을 포함할 수 있다. The scope of the invention as described above may comprise the sequential, non-sequential, contiguous, non-contiguous shuttering or reset techniques. 예를 들어, 일측에서 리드아웃 행 및 적어도 세 개의 후속 행은 순차적으로 인접할 수 있다. For example, the lead-out line and at least three subsequent rows at one side may be adjacent in sequence. 다른 측면에서, 리드아웃 행 및 적어도 세 개의 후속 행은 순차적으로 비인접할 수 있다. In another aspect, the lead-out line and at least three subsequent rows may access sequentially ratio. 이에 따라 임의 개수의 하나 이상의 후속 행(즉, 2개 이상의 행, 리드아웃 행 및 적어도 하나의 후속 행)에 이와 같은 것이 적용될 수 있다. Accordingly, it can be applied to this in any one or more subsequent lines of the numbers (i.e., two or more rows, and a lead-out line and the at least one subsequent row).

추가적으로, 상기 방법이 후속 행에서 반복될 수 있다. Additionally, the method may be repeated in subsequent lines. 일측에서 예를 들어 방법은 적어도 하나의 후속행, 적어도 두 개의 후속행, 적어도 세 개의 후속행 등에서 반복될 수 있다. For example in one method may be repeated, etc. At least one of the subsequent row, at least two subsequent lines, at least three subsequent lines. 일부 측면에서 적어도 하나의 후속 행은 적어도 실질적으로 픽셀 배열의 모든 픽셀 행이다. At least one subsequent row of some aspects are all the pixel rows of the pixel array at least substantially. 추가로, 장치의 디자인에 의존하여, 행은 다양한 순서에서 리드아웃될 수 있다. In addition, depending on the design of the apparatus, the rows can be read out in various orders. 예를 들어, 방법은 순차적인 순서로 픽셀 배열의 적어도 실질적으로 모든 픽셀 배열에서 반복될 수 있다. For example, the method can be repeated in all of the pixels arranged in at least substantially of the pixel array in a sequential order. 이런 순서는 시퀀스로서 직접적으로 인접한 행을 포함할 수 있고, 시퀀스로서 행 및 이와 유사한 것 등을 대체할 수 있다. This sequence may include a row directly adjacent in a sequence, it may be substituted for such line and the like, as a sequence. 대안으로, 방법은 비순차적인 순서의 픽셀 배열의 모든 픽셀 항에서 적어도 실질적으로 반복될 수 있다. Alternatively, the method may be at least substantially repeated in all of the pixels, wherein the pixel array of the non-sequential order.

제1 및 제2 집적 시간에 추가하여, 본 발명은 HDR 이미지를 생성하는 것에 이용되는 제3, 제4, 또는 그 이상의 집적 시간을 포함하는 것이 추가적으로 고려된다. In addition to the first and second integration time, the invention is not considered further comprising a third, fourth, or more integration time is used to generating a HDR image. 일측에서 방법은 리드아웃 및 리셋이 적어도 하나의 후속 행에서 발생하기에 충분한 리셋 시간을 위해 제2 리드아웃에 이어 리드아웃 행에 리셋을 적용하는 단계, 리드아웃 행에서 픽셀의 제3 집적 시간을 시작하고 리셋을 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있고, 제3 집적 시간은 제2 집적 시간보다 짧고, 적어도 하나의 후속 행은 결합되는 리셋이 제3 집적 시간 동안 리드아웃 행의 픽셀 배열로부터 블루밍 효과를 적어도 실질적으로 방지하게 하는 충분한 개수의 행이고, 제3 리드아웃을 획득하는 리드아웃 행에서 픽셀에 의해 축적되는 전하를 리드아웃한다. Method from one side of the lead-out and the step, the pixel third integration time of the lead-out line to the reset is applied to the second lead-out after the reset in the lead-out line on for a sufficient reset time to occur in at least one subsequent row of start and can further comprise a step of removing the reset, and the third integration time is a second shorter than the integration time, at least one subsequent row of the blooming from the pixel arrangement of the lead-out line during a reset coupled to the third integrated time the effect at least a sufficient number of rows to be substantially prevented, and the lead-out the charges stored by the pixels on the readout row for acquiring a third lead-out. 유사한 단계가 제4 또는 그 이상의 집적 시간에서 획득될 수 있다. A similar step may be obtained from integration time 4 or more.

그러나 "제1", "제2", "제3" 등의 용어는 획득되는 HDR 이미지의 첫 번째 집적, 두 번째 집적 등의 의미로서 해석되지 않고, 집적 시간의 실행의 순서를 단순히 설명하기 의해 의도된 것이다. However, the "first", "second", "third" & quot; and the like are not interpreted in the sense such as a first integrated, the second integration of the HDR image is obtained, by simply describe the order of execution of the integration time intended. 따라서 전술된 방법에서 예를 들어, "제1" 및 "제2"는 첫 번째와 두 번째 순서에서 임시적으로 정해진 두 개의 집적 시간을 설명하는 것이다. Therefore, in the above-described method, for example, "first" and "second" is to describe the two integrated time provisionally determined by the first and second order. 따라서 HDR 이미지 프로세스에서, 제1 집적 시간 및 제2 집적 시간은 이미지의 첫 번째 또는 두 번째 집적을 표현할 수 있고, 또는 세 번째 또는 네 번째를 표현할 수 있고, 또는 두 번째 또는 세 번째를 표현할 수 있고, 또는 블루밍 방지에 적용되는 임의 쌍의 집적 동작을 표현할 수 있다. Therefore, HDR image process, the first integration time and the second integration time may represent either the first or second integrated image, or may represent a third or a fourth, or both can represent the second or third, and It is applied, or to prevent the blooming can express the integrated operation of any pair. 따라서, HDR 이미지의 제1 집적에 상응하는 제1 집적 시간의 경우에, 제1 집적 시간을 시작하는 단계는 리드아웃 행으로부터 리셋을 해제하고 리드아웃 행에 리셋을 적용하는 단계를 구체적으로 포함할 수 있다. Thus, in the case of the first integration time corresponding to the first integration of the HDR image, the method comprising: starting a first integration time is to include a step of releasing the reset from the read-out line, and applies a reset to the read-out line as the specific can. 방법에서 설명되는 제1 집적 시간이 HDR 이미지의 제1 집적에 상응하지 않는 경우, 집적은 이전 집적으로부터 리드아웃 행의 리셋 및 리드아웃에 의해 시작될 수 있다. If the first integrated time described method does not correspond to the first integration of the HDR image, integration can be started by the reset and the read-out of the lead-out line from the previous integrated.

전술된 바와 같이, 일측에서 방법은 리셋 시간의 기간 동안 연속적인 전압 레벨에서 적용하는 단계를 포함할 수 있다. As described above, the method in the one side may comprise the step of applying in a series of voltage levels during the reset time period. 다른 측면에서 리셋은 리셋 시간 기간 동안 가변 전압 레벨에서 적용될 수 있다. In another aspect the reset can be applied by the variable voltage levels during the reset time period. 추가로 다중 행의 셔터 리셋을 설명하는 것에 있어서, 셔터의 각각의 행의 후속 리드아웃 및 리셋 전압은 유지될 수 있고, 리셋 전압은 각각의 프로세싱 주기에서 재적용될 수 있다. In adding to explain the shutter reset of the multiple rows, the subsequent read-out and the reset voltage of the respective row of the shutter can be maintained, and the reset voltage can be applied to material in each processing cycle. 제한적이지 않는 예시로서, 행 5, 6, 7 및 8을 가로지르는 셔터에서 행 9는 리드아웃되고, 셔터는 행 6, 7, 8 및 9로 이동하고 행 5로부터 해제되어 다음의 이미지 파트의 집적을 시작한다. By way of illustration which is not limited to, line 5, 6, 7 and shutter row 9 in transverse to 8 is read out, the shutter is moved to the line 6, 7, 8, and 9 are released from the line 5, integration of the next image part of It begins. 이러한 경우에서, 리셋은 행 6, 7, 8 및 9에 적용되어 유지될 수 있고, 또는 리셋은 행 6, 7, 8 및 9에 재적용되어 유지될 수 있다. In this case, resetting can be maintained is applied to the rows 6, 7, 8, and 9, or the reset may be maintained in re-applied to the rows 6, 7, 8, and 9. 이는 셔터가 적용되고 유지되는 법일 뿐 제한적이지 않고, 충분한 수의 셔터가 제공되어 셔터 사이의 오류로부터의 블루밍을 방지하거나 제한한다. Which without being limited only beopil that shutter, and that the oil, it is provided with a sufficient number of the shutter to prevent the blooming from the error between the shutter or limit.

일부 측면에서 방법은 다른 집적, 일부 경우에서는 다른 집적 시간으로부터 유도되는 개별적인 이미지로부터 HDR 이미지의 구성을 추가로 포함할 수 있다. In some aspects the method may include the individual from the image that is derived from other integrated and the other integration time in some cases to add a configuration of an HDR image. 예를 들어, 일측에서 제1 리드아웃 및 제2 리드아웃은 높은 동적 범위의 이미지를 형성하기 위해 결합될 수 있다. For example, the first and second lead-out lead-in side may be combined to form an image of the high dynamic range. 따라서, 행의 레벨에서, 각각의 행에 대한 다양한 집적시간은 결과 이미지를 형성하기 위해 결합될 수 있다. Thus, in the line-level, different integration time for each line can be combined to form a resulting image. 이미지 레벨에서, 다양한 집적 시간으로부터의 행의 데이터가 분리된 이미지 또는 이미지 데이터 세트로 형성될 수 있고, 다음으로 각각의 집적으로부터의 이미지 또는 이미지 세트가 HDR 이미지를 형성하기 위해 결합될 수 있다. In the image levels, can be formed with an image or image data set of data is separate from the various rows of integrated time, the image or set of images from each integrated into the following can be combined to form an HDR image. 따라서, 두 개의 집적 이미지, 세 개의 집적 이미지, 네 개의 집적 이미지 또는 그 이상이 HDR 이미지로 결합될 수 있다. Thus, the two integrated images, three images integrated, four or more integrated images can be combined into an HDR image. 일부 경우에 모든 집적 이미지가 결합되고, 다른 경우에 집적 이미지의 부분 집합만 결합된다. And combines all the integrated image in some cases, only a subset of the combined image integrated in other cases.

본 발명의 다른 측면에서, 도 3에 도시된 바와 같이 행렬로 배열되는 복수의 픽셀의 픽셀 배열을 가지고, 높은 동적 범위의 CMOS 이미저에 블루밍 방지를 제공하는 롤링 셔터를 이용하는 방법이 제공된다. In another aspect of the present invention, a method also has a pixel arrangement of a plurality of pixels arranged in a matrix, as shown in Figure 3, utilizing a rolling shutter to provide a CMOS imager that the blooming prevention of high dynamic range. 이러한 방법은 제1 집적 시간을 가지는 픽셀 배열에서 제1 이미지를 캡쳐하는 단계(302), 제1 이미지의 적어도 하나의 리드아웃 행을 이용하는 행에 의해 순차적으로 픽셀 배열의 제1 이미지를 리드아웃하는 단계(304), 제1 이미지의 적어도 하나의 리드아웃 행에 근접하는 복수의 행을 하드 리셋하는 단계(306)를 포함한다. This method for the lead-out a first image of the pixel array in sequence by the row using the at least one lead-out line of the first image of a first image step 302, to capture in a pixel array having a first integration time step 304, the first a step 306 that a hard reset at least one of the plurality of rows adjacent to the lead-out lines of the image. 또한 방법은 제2 집적 시간을 가지는 픽셀 배열에서 제2 이미지를 캡쳐하는 단계(308)를 포함하고, 제2 집적 시간은 제1 집적 시간보다 짧고, 제2 이미지는 제1 이미지의 리드아웃 행에 근접하는 복수의 행의 하드 리셋에 의해 제1 이미지에 의해 유발되는 블루밍으로부터 보호되고, 방법은 제2 이미지의 적어도 하나의 리드아웃 행을 이용하는 행에 의해 순차적으로 픽셀 배열의 제2 이미지를 리드아웃하는 단계(310)를 포함한다. Further methods for the lead-out lines of the second integrated with the time, a step (308) for capturing a second image in a pixel array, and the second integration time is shorter than the first integration time, the second image is the first image by a hard reset of a plurality of rows in close proximity protected from blooming caused by the first image, the method at least one lead line lead out a second image of the pixel array in sequence by using the out-line of the second image and a step of 310.

방법의 상기 측면들과 함께, 본 방법은 두 개의 이미지에 국한되지 않고, "제1" 및 "제2" 용어는 첫 번째 및 두 번째로 획득된 이미지로 해석되지 않고, 캡쳐된 이미지의 순서를 설명한다. With the aspect of the method, the method is not limited to the two images, the "first" and "second" terms are not to be construed as the first and second images obtained with, the sequence of a captured image It will be described. 일부 측면에서 방법은 제2 이미지의 적어도 하나의 리드아웃 행에 근접하는 복수의 행을 하드 리셋하는 단계, 제3 집적 시간을 가지는 픽셀 배열에서 제3 이미지를 캡쳐하는 단계를 포함하고, 제3 집적 시간은 제2 집적 시간보다 짧고, 제3 이미지는 제2 이미지의 리드아웃 행에 근접하는 복수의 행의 하드리셋에 의한 제1 또는 제2 이미지에 의해 유발되는 블루밍으로부터 보호되고, 방법은 제3 이미지의 적어도 하나의 리드아웃을 이용하는 행에 의해 순차적으로 픽셀 배열의 제3 이미지를 리드아웃하는 단계를 포함한다. Method in some aspects further comprises capturing a third image in the pixel array has a step, and the third integration time to a hard reset at least one of the plurality of rows adjacent to the lead-out lines of the second image and the third integrated the time the second shorter than the integration time, the third image will be protected from blooming caused by the read-out line of the first or second image with a hard reset of a plurality of rows in close proximity to the second image, the method of claim 3 in sequence by at least a line using one of the lead-out of the image and a step of lead-out of the third image of the pixel array.

추가적으로, 일부 측면에서 제1 이미지 및 제2 이미지는 HDR 이미지를 형성하기 위해 결합될 수 있다. Additionally, the first image and the second image in some aspects may be combined to form an HDR image. 다른 측면에서, 제1 이미지, 제2 이미지, 및 제3 이미지는 HDR 이미지를 형성하기 위해 결합될 수 있다. In another aspect, the first image and the second image and the third image it may be combined to form a HDR image. 따라서, 임의 개수의 획득된 이미지가 결합될 수 있고, 모두 또는 이중의 일부가 HDR 이미지를 형성하기 위해 결합될 수 있다. Accordingly, the image pickup of any number can be combined, a part of or all of the double may be combined to form a HDR image.

본 발명의 구현 및/또는 실현에 유용할 수 있는 CMOS 프로세싱, 성분, 및 방법론의 더 상세한 설명이 이어진다. CMOS processing that may be useful in implementing and / or implementation of the present invention, component, and followed by a more detailed description of the methodology. 장치, 장치 구조, 장치 디자인 및 방법 구현의 넓은 변형이 고려될 수 있으며, 다양한 디자인 선호도, 장치 비용, HDR이 이용되는 특정 타입의 조명 장면, 요구되는 HDR 능력, 특별하게 사용되는 CMOS 기술 및 이와 유사한 것 등의 적어도 일부분에 의존할 수 있다. Devices, device structures, equipment design, and can be considered a large variation of the method implementation, various design preferences, device costs, for a particular type of HDR is used light scenes, requiring HDR capability, particularly using CMOS technology, and similar it may depend on at least a part of the like. 발명의 범위는 이에 따라 국한되어서는 안된다. The scope of the invention should not be limited accordingly. 당업자는 본 설명에 의해 본 기술을 통합하는 장치 및 시스템을 쉽게 생성하고 디자인할 수 있다. Those skilled in the art can readily create and design an apparatus and a system incorporating the present technology by the present description. 일부 경우에, 이런 기술은 최소의 행 구동 디지털 디자인 변형을 이용하는 현재의 HDR 이미저로 구현될 수 있다. In some cases, these techniques may be implemented in the current HDR is already at a low line drive digital design using a minimum of modification.

추가적으로 다른 유리한 기술이 HDR 이미징 프로세스의 추가 개선을 위해 구현될 수 있다는 점이 고려된다. Additionally, another problem that a favorable technique can be implemented for further improvement in HDR imaging process is contemplated. 리드아웃 프로세스 중에 이용될 수 있는 이런 기술의 하나의 예시는 CDS(correlated double sampling)이다. One example of such a technique that may be used in the read-out process is a CDS (correlated double sampling). CDS는 (예를 들어, CMOS 픽셀의 kTC 노이즈 같은) 원치 않은 오프셋 및 저주파의 임시 노이즈의 제거를 위해 허용되는 신호를 측정한다. CDS measures the signal to be acceptable for removal of the temporary offset and low frequency noise in the Answer that (e.g., kTC noise of a CMOS pixel). 이에 따라 출력 신호는 두 번: 알려진 조건에서 한 번 및 알려지지 않은 조건에서 한 번 측정된다. Accordingly, the output signal is twice: once at a time is measured and the unknown condition at known conditions. 다음으로 알려진 조건으로부터 측정되는 값은 측정되는 물리적 양과 알려진 관계를 가지는 값을 생성하기 위해 알려지지 않은 조건으로부터 차감된다. Value is measured from the following conditions are known as is subtracted from the unknown condition to generate a value having a known physical quantities and relations to be measured. 일측에서 CDS 동작은 이미저로부터 리드아웃되는 행에서 수행될 수 있다. In one CDS operation can already be carried out in a line which leads out from the low.

도 6에서 타이밍 다이어그램으로서 롤링 셔터의 리드아웃 동작의 예시가 도시된다. An example of the read-out operation of the rolling shutter is illustrated as a timing diagram in FIG. 예시에서 집적 시간은 행 1이다. In an exemplary integration time is one line. 신호를 리드아웃하기 위해 FD(floating diffusion)는 RST(reset signal)와 함께 리셋되고, FD로부터의 신호는 SHR 신호를 이용하여 샘플링된다. FD (floating diffusion) to the lead-out signal is reset with a RST (reset signal), the signal from the FD is sampled using the SHR signal. 다음으로, TX는 전하의 전달을 위해 활성화되고, 신호는 SHS 펄스와 함께 샘플링될 수 있다. Next, TX is activated for transfer of the charge, the signal can be sampled with the SHS pulse. SHR 및 SHS 신호 사이의 차이가 마지막 신호를 위해 이용될 수 있고, 이는 CDS 모두가 될 수 있다. The difference between SHR and SHS signals may be used for the final signal, which may be both CDS. CDS에 이어서, 셔터 동작이 수행될 수 있고, RST와 TX 모두에서 셔터 행 또는 일부 경우에서 행을 위해 펄스될 수 있다. Then the CDS, and the shutter operation can be performed, may be a pulse to the row from the shutter row, or in some cases in both the RST and TX. 이런 리드아웃 동작은 배열의 다른 행에서 반복될 수 있다. This lead-out operation can be repeated in the other rows of the array.

다른 예시로서, CDS 동작은 플로팅 확산 영역을 리드되고 있는 행에서 높은 파워의 서플라이로 세팅하기 위해 리드되고 있는 행의 셀렉트 트랜지스터를 높은 상태로 세팅하고 파워 서플라이를 높은 파워의 서플라이 세팅으로 세팅하는 것을 포함한다. As another example, CDS operation includes setting the power supply set of setting a select transistor in a row to a high state and a high power supply which is read out to set in the high-power supply in a row is read out to the floating diffusion region do. 제한적이지 않은 예시로 파워 서플라이는 2.8V로부터 3.1V의 높은 파워의 서플라이 세팅까지 증가될 수 있다. By way of illustration but not limited to power supply may be increased to supply the high-power setting of the 3.1V from 2.8V. 다음으로, 플로팅 확산 영역의 전기 전하는 제1의 전기 전하 값을 획득하기 위해 리드될 수 있다. Next, it can be lead to obtain an electric charge value of the first electric charge of the floating diffusion region. 리드되고 있는 행의 전달 트랜지스터는 광다이오드의 전기 전하를 리드되고 있는 행의 플로팅 확산 영역으로 전달하기 위해 높은 상태로 세팅될 수 있다. Pass transistor of the line that is being read may be set to a high state for delivery to the floating diffusion region of a line which is read out an electric charge of the photodiode. 다음으로, 플로팅 확산 영역의 전기 전하는 제2 전기 전하 값을 획득하기 위해 리드될 수 있다. Next, it can be read to obtain a second electrical charge electric charge value of the floating diffusion region. 다음으로, 제2 전하 값은 CDS 샘플링되는 출력을 획득하기 위해 제1 전기 전하 값으로부터 차감될 수 있다. Next, a second charge value may be subtracted from the first electric charge value to obtain an output CDS sampling.

다음의 수식 및 기술은 HDR 이미징에서 롤링 셔터를 이용하는 블루밍 방지를 제공하는 다양한 방법론을 나타낸다. The following formulas and techniques shows various methods for providing anti-blooming using the rolling shutter in HDR imaging. 이것들은 예시적일뿐, 제한적이지 않다. It is only to be illustrative, not limiting. 다양한 수학적 수식은 안티 블루밍 프로세스 전체의 이해를 위해 이용될 수 있고, 이는 본 기술의 실현에 유용할 수 있다. Various mathematical formulas can be used for the understanding of the whole anti-blooming process, which may be useful in the implementation of the present technology.

롤링 셔터 모드에서, CMOS 픽셀 배열은 일부 측면에서 하나 이상의 행이 동시에 리드아웃되거나 오버래핑되는 방식이 있을 수 있지만 기본적으로는 한 번에 한 행씩 리드아웃된다. In the rolling shutter mode, CMOS pixel array is at least one row in the side portion may be a way in which the lead-out or overlapping, but at the same time is basically the lead-out one row at a time. 다음의 방정식에서, In the following equation,

Figure pct00001
는 리드아웃 행을 나타내거나 리드아웃 행의 포인터를 나타낸다. It represents a lead-out line, or represents a pointer to the read-out line. 리드아웃은 임의의 리드아웃 테크닉에 의해 수행될 수 있다. The lead-out may be carried out by any of the read-out techniques. 전술된 바와 같이 하나의 유익한 리드아웃 테크닉은 CDS 모드 리드아웃이고, 이는 FD(floating diffusion)의 리셋과 연관되는 임시 노이즈 및/또는 원치 않는 오프셋의 제거를 허용한다. One advantageous lead-out techniques as described above is a CDS readout mode, which allows the removal of the temporary noise and / or unwanted offset associated with the resetting of the FD (floating diffusion). CDS 리드아웃의 모드는 Mode readout of the CDS is
Figure pct00002
항에 의한 다음의 수식에서 명시될 수 있고, 이는 CDS 모드에서 리드아웃 되고 있는 리드아웃 행을 표현한다. It may be stated in the following equation by the term, which represents the lead-out line, which is read out from the CDS mode. 따라서 therefore
Figure pct00003
의 경우에, 수식(1)에 의해 도시된 바와 같이, 물리적 행의 인덱스가 리드되고 있는 행 1로 세팅되고, 리드아웃 데이터는 동작이 이에 적용되는 CDS를 가진다. In the case, as shown by the formula (1), the index of the physical line is set to line 1, which is read out, the read-out data has a CDS operation is applied thereto.

Figure pct00004

"셔터" 용어는 셔터 동작 또는 픽셀 동작의 리셋을 참조한다. "Shutter" the term refers to the resetting of the shutter operation or the pixel operation. "셔터"와 "리셋"은 명시적으로 다르게 언급되지 않는 한, 교환 가능하게 이용될 수 있다. "Down" and "RESET" may be used to enable and unless otherwise noted explicitly, exchange. 따라서, 리셋은 "리셋 상태"를 생성하기 위해, 선택되는 픽셀 또는 픽셀 행 또는 행에서 발생할 수 있고, 또는 다르게 표현하면 이러한 상태에서 픽셀은 전하 축적 또는 집적의 상태가 아닐 수 있다. Therefore, when reset, and it can occur in a selected pixel or a pixel row or rows to produce a "reset state", or other words in this state the pixels may not be the state of the charge accumulation or integration. 따라서 리셋 상태는 픽셀이 이미지를 리드아웃하기 위한 목적으로 전하를 축적하지 않는 상태이다. Thus, the reset state is the state of pixels that do not accumulate charge in order to read out the image. 일반적으로 리셋은 축적된 전하를 제거하고 추가의 축적을 줄이거나 막기 위해 픽셀에 적용되는 리셋 전압이다. Typically, the reset is a reset voltage applied to the pixels to remove the accumulated charge, and prevent or reduce the accumulation of more. 적용되는 전압 및/또는 픽셀에 유지되는 전압에 의존하여 리셋 전압은 다른 레벨에서 적용되거나 및/또는 유지되는 것이 고려된다. It depends on the voltage held in the voltage and / or the pixels that are applied to the reset voltage is considered to be applied and / or maintained at a different level. 따라서, 예를 들어, 완전한 리셋은 추가의 전하 축적을 막거나 거의 막기 위해, 픽셀에서 유지되는 경우 축적되는 전하를 적어도 실질적으로 제거하기 위해 픽셀에 적용될 수 있다. Thus, for example, a complete reset can be applied to the pixels to at least substantially eliminate the charges accumulated when the film of the additional charge storage or to substantially prevent, held at the pixels. 이러한 초기의 강력하고 날카로운 전압 적용은 본서에서 "하드 리셋"으로서 참조된다. Strong, sharp voltage application of this initial is referred to as a "hard reset" in this book. 다른 경우에, 특히 파워 절약 동작을 위해, 낮은 전압이 필요 시 픽셀에서 적용 및/또는 유지될 수 있다. In other cases, particularly for power-saving operation, a low voltage may be applied and / or maintained at a pixel, if necessary. 일부 경우에 리셋 상태에서 픽셀은 전하를 축적할 수 있지만, 이러한 전하 축적은 이미지를 리드아웃하기 위한 목적의 전하 축적은 아니다. In the reset state, in some cases, but the pixel is able to accumulate an electric charge, this electric charge accumulation is not the purpose of the charge storage to read out image.

따라서, 픽셀로부터 셔터가 제거되는 경우에, 픽셀은 유입되는 광자로부터 전하를 축적할 수 있다. Thus, when the shutter is removed from the pixel, the pixel can accumulate charge from the incoming photon. 픽셀의 리드아웃으로의 이러한 전하 축적은 일반적으로 픽셀의 집적 시간으로 불리는 것으로부터 시작된다. The charge accumulation of the read-out of the pixel is usually started from those called integration time of the pixel. 따라서, 롤링 셔터 모드에서, 셔터 또는 리셋 전압은 행을 리셋 상태로 위치시키기 위해 픽셀의 행에 적용될 수 있다. Thus, in the rolling shutter mode, the shutter, or the reset voltage can be applied to a row of pixels to place the line in a reset state. 리셋 전압이 제거되는 경우, 픽셀의 행은 유입되는 빛으로부터 전하를 축적하는 것을 시작하고 이에 따라 집적 상태가 된다. If the reset voltage is removed, the rows of pixels are starting to accumulate charge from the light incoming and thereby an integrated state. 본 발명의 목적을 위해 For purposes of the invention

Figure pct00005
It is
Figure pct00006
의 포인터 동작을 위해 셔터되는 픽셀 행의 물리적 행 인덱스로 참조되는 것에 이용된다. It is used in reference to being a physical row index of the row of pixels that is a pointer to the shutter operation. 또한 Also
Figure pct00007
는 행 유닛에서 제1 포인터의 집적시간을 참조하고, " Refer to the integration time of the first pointer on the line unit, "
Figure pct00008
"는 행 유닛에서 "It is in line unit
Figure pct00009
포인터의 집적 시간을 참조한다. It refers to the integration time of the pointer. 예를 들어, 주어진 행은 주어진 집적 시간동안 리셋되고 전하를 집적하는 것이 허용된다. For example, a given row is allowed to reset and integration of charge in a given integration time. 따라서, 리드아웃 행 Thus, the lead-out line
Figure pct00010
는 식(2)에 의해 설명되는 바와 같이 행의 수( The number of rows, as is illustrated by the formula (2) (
Figure pct00011
)에서 집적 시간을 따라 셔터 또는 리셋 및 리드아웃된다. ) Are shutters or the reset and read-out in accordance with the accumulation time in the.

Figure pct00012

롤링 셔터 모드의 일부 측면에서, 물리적 행 In some aspects of the rolling shutter mode, the physical line

Figure pct00013
가 리드아웃되기 때문에, 행 Because it is read-out, Row
Figure pct00014
는 하드 리셋될 수 있고, 이 경우에 It may be a hard reset, in this case
Figure pct00015
는 적어도 하나의 행이지만, 이미저 배열에서 다중의 행을 포함할 수도 있다. It may comprise multiple rows of the imager array, but at least one row.

전술된 바와 같이, 블루밍 방지는 HDR 이미징 프로세서에서 이용되는 적어도 두 개의 이미지 사이에서 셔터의 중요한 이용을 통해 HDR 캡쳐에 제공될 수 있다. As described above, the blooming protection can be provided to the HDR captured through the use of the relevant shutter between at least two images to be used in HDR imaging processor. 이에 따라, 이러한 블루밍 방지는 배열의 한 영역으로부터 다른 영역까지 전하 블루밍의 크로스오버를 효과적으로 방지 또는 최소화한다. Accordingly, this anti-blooming will effectively prevent or minimize the cross-over of the charge-blooming to the other region from one area of ​​the array. 다음의 식에서 항 " Wherein following the equation "

Figure pct00016
" 는 이러한 중요한 셔터에 의해 제공되는 행의 개수에서 블루밍 방지 행의 카운트 (또는 정화된 행의 카운트)를 설명하기 위해 이용된다. 행은 순차적이거나 그렇지 않을 수 있고, 다양한 개수의 행 또는 행의 패턴은 블루밍 방지로서 이용될 수 있고, 이러한 변화는 발명의 범위 내에서 의도되는 것이다. 당업자는 디자인의 이러한 변형을 설명하기 위해 개시되는 식 및 방법론에서의 적절한 변형을 인식할 수 있다. 그러나 일측에서 "Is such a count of the blooming preventing line from the number of lines provided by the relevant shutter (or the count for a purification line) is used to describe the row is sequential or not, and may not, a row of different number or pattern of line can be used as anti-blooming, this change is intended to be within the scope of the invention. those skilled in the art may recognize appropriate variations in the expression and methodology set forth in order to account for these variations in design, but in the one side
Figure pct00017
는 하나의 행보다 클 수 있고, 또는 그 이상일 수 있다. It may be greater than a single line, or may be greater. 블루밍을 감소시키거나 제거할 수 있는 임의 개수의 행의 패턴 또는 행은 본 발명에 포함되는 것으로 고려된다. Pattern or a line of a row of an arbitrary number which can reduce or eliminate the blooming is considered to be included in the present invention.

식(3)에 도시된 바와 같이, 셔터는 블루밍 방지를 제공하기 위해 배열의 행 또는 행에 적용된다. As shown in equation (3), the shutter is applied to the row or rows of the array to provide an anti-blooming.

Figure pct00018

식의 항은 행이 CDS 모드에서 리드아웃되고 있는 것을 지시하지만, 임의의 리드아웃 모드가 추가적으로 고려될 수 있고, CDS 전문 용어가 편의를 위해 이용된다. Wherein expression of the row and can be ordered which is lead-out from the CDS mode, but considering further that any read-out mode, is used for CDS terminology is convenient. 본서에 표현되는 다른 식에서도 마찬가지이다. Other expressions which are represented in this book versa.

따라서, 행 1이상의 정화된 행은 HDR 이미저 장치가 블루밍 효과를 감소시키게 할 수 있다. Thus, the purification line or more lines 1 can thereby HDR imager device reduces the blooming effect. 이러한 블루밍의 정화 카운트 Purification count of such blooming

Figure pct00019
는 리드아웃 및 셔터 행 인덱스에 대한 다른 포인터 동작 사이에서 추가의 시프트를 제공한다. Provides an additional shift of the pointer between the different operations for the read-out line and the shutter index. 이러한 시프트는 주어진 특별한 장면에서 적절한 안티 블루밍 특성을 획득하기 위해 조정될 수 있다. This shift may be adjusted to obtain an adequate anti-blooming characteristics in a given special scene. 식(4)에서 In the formula (4)
Figure pct00020
횟수의 의 전체 셔터 카운트가 허용되고, 이러한 경우에 블루밍 방지가 제공된다. The entire shutter counts for the number of times permitted, the anti-blooming is provided in this case. 한 측면에서 CMOS 이미저 디자인의 예시로서, As an example of a CMOS imager design on one side,
Figure pct00021
셔터가 CDS와 같은 리드아웃 후에 순차적으로 수행될 수 있다. The shutter may be performed sequentially after the read-out, such as the CDS.

Figure pct00022

예를 들어, 도 4는 임의의 블루밍 방지(예를 들어, For example, Figure 4 is any anti-blooming (for example,

Figure pct00023
) 없이 제1 및 제2 포인터의 행 방식의 HDR CMOS 이미지 센서 타이밍 기법을 가지는 명시적인 실시예를 도시한다. ) It shows an explicit embodiment the first and second HDR has a CMOS image sensor timing scheme of the line system of the pointer without. 이러한 타이밍 기법에서 In this timing scheme
Figure pct00024
이고 ego
Figure pct00025
이다. to be. 이러한 측면에서 유요한 행의 어드레스는 행 1에서 시작되어 행 N에서 끝나는 것으로 가정된다. The address of a valid line at this side is assumed to be started from the first line and ending at line N. 제1 포인터의 물리적 행의 리드아웃은 행 1에서 시작한다(CDS: 1). The first lead-out of the physical line of the pointer starts at line 1 (CDS: 1). 제1 집적 시간이 100행의 유닛이기 때문에, 행 101은 셔터되고(S: 101), 행 1은 리드아웃된다. The first since the integration time of the line unit 100, line 101 is a shutter, and (S: 101), one line is read out. 타이밍 기법에서 다른 행(CDS: -2) 또한 리드아웃된다. Other rows in the timing scheme (CDS: -2) is also a lead-out. 물리적 행 -2이 확장되지 않았기 때문에, 행의 데이터는 리드아웃되지 않는다. Since the physical line -2 were not extended and is not in the line data readout. 일단 리드아웃되면, 행 1은 제2 집적을 준비하며 셔터된다(S: 1). Once the readout row 1 is prepared and a second integrated shutter (S: 1).

다음의 타임 프레임에서, 제2 물리적 행(CDS: 2)은 CDS 모드에서 리드아웃된다. In the next time frame, the second physical line (CDS: 2) is read-out from the CDS mode. 집적 시간이 100행이기 때문에, 행 102는 셔터되고(S: 102), 행 101은 집적을 시작한다. Since the integration time is 100 lines, line 102 is a shutter (S: 102), line 101 starts integration. 행 2는 행 2의 제2 집적을 준비하며 셔터되고(S: 2), 셔터는 행 1로부터 제거되고, 이는 제2 집적을 시작한다( And: (2 S), the shutter is removed from the line 1, which starts the second integrated (line 2 is being prepared for a second integration of the row and the shutter 2

Figure pct00026
). ). 셔터가 하나의 행의 폭이기 때문에, 블루밍은 제2 집적 시간으로 크로스할 수 있다. Since the shutter is of a line width, blooming may cross the second integration time.

도 4와 유사한 타이밍 기법이 도 5에 도시되지만, 3 행( It is shown in Fig. 4 and 5 is similar timing scheme, three lines (

Figure pct00027
)의 블루밍 방지 또는 블루밍 정화 카운트를 가진다. ) Has the anti-blooming Blooming or purification count. 예를 들어, 집적 시간은 행 For example, the integrated time line
Figure pct00028
, 행 , Acts
Figure pct00029
에서 집적시간을 유지한다. The integration time is maintained in. 이러한 집적 시간은 단순이 예시적인 목적이고, 일부 경우에 빛의 강도에 의존하여 임의의 집적 시간이 이용될 수 있다. This integration time is simply this illustrative purposes, any integration time can be used depending on the intensity of the light in some cases. 제1 집적 또는 행 1의 제1 포인터의 리드아웃 시퀀스는 CDS: 1; A first integrated or lead-out sequence of the first point of the line 1 is CDS: 1; 셔터: 101, CDS: -5; Shutter: 101, CDS: -5; 셔터: -2, -1, 0, 1이다. Shutter: This is -2, -1, 0, 1. 물리적 행의 인덱스가 1에서 시작하고 -5가 유효한 물리적 행 어드레스가 아니기 때문에, 행 -5의 CDS는 아무런 데이터도 생성하지 못한다. Starting at an index of the physical line 1, because -5 is not a valid physical row address, the row of CDS-5 does not produce any data. 제2 포인터 셔터 동작에서, 4 행 전체가 -2, -1, 0, 1으로 리셋된다. The second pointer shutter operation, the entire row 4, -2, -1, 0, is reset to 1. 행 7이 제1 포인터로 리드아웃되는 경우, CDS 및 셔터 시퀀스는 예를 들어 식(1)-(4)의 세팅 If the line 7 to be read-out to the first pointer, CDS and shutter sequence, for example, equation (1) set of (4)
Figure pct00030
에 의해 유도된다. In is derived by. 따라서, 결과 항은 CDS: 7; Thus, the result is characterized in that: CDS: 7; 셔터: 107, 108, 109, 110; Shutter: 107, 108, 109, 110; CDS: 1, 셔터: 4, 5, 6, 7일 수 있다. CDS: 1, shutter: 4, 5, 6, may be 7 days. 제2 포인터 셔터 동작에서 전체의 4행은 4, 5, 6, 및 7으로 순차적으로 리셋될 수 있다. The fourth row of the whole in the two pointer shutter operation can be reset sequentially with 4, 5, 6, and 7. 이러한 4 개의 순차적인 셔터 동작 사이에서, (행 4를 위한) 제1의 것은 제2 포인터를 위해 행 4의 집적을 시작하기 위해 이용된다. Among these four sequential shutter operation, of the first (for line 4) It is used to start the integration of the line 4 to the second pointer. 추가의 블룸 정화 셔터(5, 6, 7)이 전술된 바와 같이 블루밍 방지를 제공하기 위해 이용된다. Additional Double purification of the shutter (5, 6, 7) is used to provide an anti-blooming as described above. 물리적 행 5,6, 및 7에 높은 강도의 빛이 영향을 주는 경우 광원의 강도는 픽셀이 집적 시간에서 행 5를 넘는 포화에 이를 수 있게 한다. When giving a high intensity light impact on the physical line 5, 6, and 7, the intensity of the light source makes it possible to saturate this pixel is greater than the line 5 in an integrated time. 일단 행 5, 6, 7이 셔터(리셋)되면, 이들은 포화 상태에서 불포화 상태로 변한다. Once the rows 5, 6, 7, the shutter (reset), and these changes in the saturated state to the unsaturated state. 도 4의 예시에서 이용되는 동일한 빛의 강도를 위해 행 5, 6, 및 7은 제2 포인터 또는 제2 집적 시간동안 행 4의 집적 기간 동안 포화 또는 블루밍에 이르지 않는다. Also for the same intensity of light for use in illustration of a row 4, 5, 6, and 7 it does not reach the saturation or blooming during a second pointer, or integration period of the second integrated line for a time 4. 따라서, 행 4를 위한 집적은 블루밍에 의해 방해되지 않는다. Thus, integrated for line 4 is not hindered by the blooming. 블루밍 정화 카운트가 3으로 세팅( Blooming purification count is set to 3 (
Figure pct00031
)되었기 때문에, 추가의 순차적 셔터 카운트는 3이상이 아니다. ) Because the additional sequential count of the shutter is not more than 3. 예를 들어 이 경우에 순차적 셔터는 4, 5 또는 4, 5, 6을 포함할 수 있다. For example, sequential shutter in this case may include the 4,5 or 4,5, 6. 특히, 장면에 의존하여, 추가의 블루밍 정화 셔터는 더 나은 블루밍 방지를 제공할 수 있다. In particular, depending on the scene, adding blooming purification of the shutter may provide better anti-blooming. 그러나, 긴 셔터 기간을 이용하는 하나의 경고(caveat)는 일부 경우에 이미저 리드아웃 구조 및 셔터 동작의 적용법에 의존하여 네거티브한 영향을 프레임 속도에 미친다. However, a warning using a long shutter period (caveat) has already dependent on the applicable laws of the low-lead-out structure and a shutter operation in some cases, have a negative impact on the frame rate. ADC 변환 및 데이터 리드아웃 동안 셔터 동작이 병렬로 적용되면, 추가의 블루밍 정화 셔터가 프레임 속도에 영향을 미치지 않을 수 있다. When the ADC conversion and a shutter operation during the data readout applied in parallel, the additional purification of blooming shutter can not affect the frame rate. 모든 행은 평균적인 다중의 리셋 시간을 갖기 때문에, 매우 뜨거운 픽셀의 신호 레벨은 추가의 블룸 정화 셔터에 의해 제거될 수 있다. All lines since it has an average multi-reset time, the signal level of very hot pixels can be removed by additional purification room shutter of.

CMOS 이미저 디자인에서, 저항은 추가의 블룸 정화 셔터 카운트를 위해 이용될 수 있다. CMOS imager in that design, resistance can be used for further purification double counting of the shutter. 이러한 블루밍 정화 카운트의 값은 이미지에서 블루밍 문제를 감지하는 이미지 프로세싱 알고리즘에 의해 사용자 또는 다른 사람에 의해 제어될 수 있다. The count value of the blooming purification can be controlled by the user or other person by the image processing algorithms for detecting the blooming problems in the image. 행 구동 제어 로직은 전술된 식(1)-(4)에 기반하여 디자인될 수도 있다. May be designed on the basis of 4-line driver control logic is the above formula (1).

추가로, 일측에서 추가의 블룸 정화 셔터는 각각의 포인터 셔터 동작에 순차적으로 적용될 수 있다. Furthermore, additional purification room shutter at one side may be applied sequentially to each of the pointer shutter operation. 그러나, 추가의 블룸 정화 셔터의 적용은 특정 포인터 동작에만 적용되어야 한다. However, the application of the additional double purification of the shutter should be applied only to a specific operating point. 추가의 블루밍 정화 셔터가 프레임 속도에 부정적 영향이 있는 경우, 이는 유용할 수 있다. If you need additional purification of blooming shutter negative impact on the frame rate, which can be useful. 예를 들어, For example,

Figure pct00032
, 및 And
Figure pct00033
의 경우에 2 포인터 행 방식의 HDR 이미지 센서를 위해 제1 포인터 동작에 추가적인 블룸 정화 셔터를 추가하는 단계는 집적 시간이 이미 행 100이기 때문에, 필요하지 않을 수 있다. If the method comprising: for the HDR image sensor of the second row pointer method add additional purification room shutter to the first point of action, it may not be required because the integration time is already line 100. 추가의 정화 셔터는 장면의 밝은 부분을 정확하게 노출하기 위해 제2 포인터에 적용될 수 있다. Additional purification of the shutter can be applied to the second pointer in order to accurately expose the bright portion of the scene. 예를 들어, 3 포인터 행 방식의 HDR 이미지 센서에서 For example, the third pointer in the line system of the HDR image sensor
Figure pct00034
이고, 강렬한 광원이 5행의 집적 시간에 픽셀을 포화시키는 경우에, 추가의 블루밍 정화 셔터 카운트 3은 제3 포인터 셔터 동작에만 적용될 수 있다. And, if intense light source to saturate the pixel integration time of the line 5, further purification blooming shutter count of 3 is applicable only to the third pointer shutter operation.

예를 들어, 제3 집적 시간을 위한 3포인터 행 방식의 이미지 센서 리드아웃 및 셔터 알고리즘이 식(5)-(10)에서 도시된다. For example, the image sensor 33 and the lead-shutter algorithm pointer line method for the integration time is the formula (5) is shown in (10). 유사한 식이 제4, 제5 및 그 이상의 집적 시간에 대해 이들로부터 유도될 수 있다. Similar expression fourth, fifth, and it can be derived from them for further integration time.

Figure pct00035

Figure pct00036

Figure pct00037

Figure pct00038

Figure pct00039

Figure pct00040

전술된 식을 이용하여 제1 포인터를 위해 행 4가 리드아웃되는 경우의 타이밍 기법의 이동 및 다른 예시로서, CDS 및 셔터 시퀀스는 Movement of the timing scheme of the line 4 if the lead-out for the first pointer by using the above equation and as a further example, CDS and shutter sequence

Figure pct00041
의 설정에 의해 계산될 수 있다. A can be calculated by the setting. 결과의 파라미터는 다음과 같다(CDS: 4; 셔터: 104; CDS: 1; 셔터: 4). Parameters of the results are as follows: (CDS: 4; shutter: 104; CDS: 1; shutter: 4). 행 4로부터의 미가공 데이터가 리드아웃되고, 다음으로 셔터가 행 104, 105, 106 및 107에 적용되고, 행 1로부터의 데이터가 리드아웃되고, 행 1의 데이터 리드아웃은 행 3의 집적 시간 이후이고, 다음으로 셔터 동작이 행 4, 5, 6 및 6에 적용된다. Is the raw data from the line 4 are out of the lead, and then with and the shutter is applied on line 104, 105, 106 and 107, and out the data from the line 1 leads, and data lead-out of the line 1 after integration time of a line 3 and, a shutter operation to the next is applied to the line 4, 5, 6, and 6. 행 4는 행 7이 리드아웃되기 전까지 다시 리드아웃되지 않는다. Line 4 is not again until the read-out line 7, the lead-out. 식(1)-(4)는 다음과 같이 전술된 예시에 적용될 수 있다; Equation (1) - (4) it may be applied to the above-described example, as follows; 행 4가 제1의 포인터 동작을 위해 리드아웃된 후에, 셔터는 제1 포인트 동작을 위해 행 104에 적용된다(즉, After the lead-out line 4 to the point of operation in the first, the shutter is applied on line 104 to a first operating point (that is,
Figure pct00042
). ). 따라서, 행 1은 제2 포인터 동작을 위해 리드아웃되고 셔터는 제2 포인터 동작을 위패 행 4에 적용된다(즉, Thus, row 1 is read out to the second pointer shutter operation is applied to the second pointer in the operating line 4 tablets (i.e.,
Figure pct00043
). ). 행 1이 유효한 행 어드레스이기 때문에, 데이터는 이미저로부터 출력될 수 있다. Since the first line is a valid row address, the data may already be output from the low. 제1 포인터를 위한 행 4의 리드아웃 후에, 이미지 데이터는 홀수 행이 하나의 집적 시간과 연관되고 짝수 행이 다른 집적 시간과 연관되는 엊갈리는 패턴의 행방식일 수 있다. After operation of the lead-out line 4 for one pointer, the image data may be in-line method of eot diverge pattern odd-numbered row and an even row is associated is associated with a different integration time and the integration time of one. 상기 동작 후에, 행 4는 제2 집적 시간 동안 집적을 시작한다. After the operation, the line 4 starts the integration during the second integration time. 고 강도의 광원이 행 5, 6, 및 7에 의해 집적되는 경우, 이러한 광원의 강도는 픽셀이 집적 시간동안 약 5행을 지나는 포화에 이르게 한다. When the high-intensity light source that is integrated by the line 5, 6, and 7, the intensity of such light sources leads to saturation in by about 5 rows of pixels during the integration time. 행 5, 6, 및 7은 (100 행의 집적 시간을 가지는) 제1 포인터 동작에 머무르고 있고, (이러한 행 99. 98, 97은 이미 각각의 물리적 행 5, 6, 7에 대하여 집적되었기 때문에) 모든 이러한 행은 포화되고, 이웃한 행으로 블루밍을 시작한다. Line 5, 6, and 7 (having an integration time of 100 lines) and the stay to the first point operation, (these lines 99. 98, 97 are already integrated, because for each of the physical lines 5, 6, 7) all of these lines is saturated, and starts blooming in a neighboring row. 따라서, 제2 포인터를 위한 행 4의 집적 신호는 행 5, 6, 및 7로부터의 블루밍에게서 (픽셀 사이즈 및 도핑 조건에 의존하여) 방해를 받는다. Accordingly, the line 4, the integrated signal for the second pointer receives from blooming from the rows 5, 6, and 7 (depending on the pixel size and doping conditions) interference. 특히, 본 기술의 픽셀은 행 5, 6, 및 7이 비어있기 때문에 이미지 센서가 "안티 블루밍" 타이밍을 실현 중이며 구동되는 경우라도, 이웃한 행으로 블룸할 수 있다. In particular, since in the art is the pixel rows 5, 6, and 7, even when empty, which is driven jungyimyeo image sensors are realized the "anti-blooming" timing, can bloom to the adjacent row. 전형적으로 "안티 블루밍"으로 불리는 타이밍에서, 비어 있는 행의 리셋(RST) 및 전달(TX) 게이트는 블루밍 방지를 제공하기 위해 전체 비어있는 구간 동안 높게 세팅되어 높게 유지된다. Typically, in the timing, it called "anti-blooming", a reset (RST) and a transfer of an empty line (TX) gate is set high for the entire period during which blank to provide an anti-blooming is kept high. 비어있는 행은 집적 중이지 않거나 셔터 동작 중인 센서 배열에서 물리적 행을 참조한다. The Blank lines are either not being integrated with reference to a physical line in the shutter operation are sensor arrays. 추가적으로, 비어 있는 행은 어드레스되는 이미지 출력 윈도우 외부에 있는 모든 행을 포함할 수 있다. In addition, an empty line can include all of the rows that are outside the addressed image output window. 예를 들어, 100 행을 가지는 센서 배열에서, 이미지 출력 윈도우는 가운데의 50 행에 있고, 상위 25 행 및 하위 25 행은 비어있는 행 동작 또는 모드로 간주될 수 있다. For example, in a sensor array having 100 rows, an image output window 50 is in a line in the center, the upper line 25 and lower line 25 can be considered a row or operating mode is empty. "안티 블루밍" 타이밍을 구현하기 위해, 래치(latch) 기반의 행 디코더 디자인이 통상 요구된다. To implement the "anti-blooming" timing, the latch (latch) based on the row decoder design is usually required. 따라서, 이러한 "안티 블루밍" 타이밍에서 동작하는 이미지 센서는 블루밍 방해로부터 제2 포인터에서 행을 보호할 수 없다. Accordingly, such "anti-blooming" image sensor operating in the timing can not protect the line from the second point from the blooming interference.

본 발명의 다양한 이익은 래치 기반의 행 구동기의 불필요, 핸들 2 포인터, 3 포인터, 또는 그 이상의 행 방식의 HDR 동작에 대한 유연함으로 인한 금형 사이즈의 감소를 포함하고, 픽셀이 평균적으로 다른 것들 사이에서 다중 리셋되기 때문에 마지막 이미지에서의 핫 픽셀의 감소를 포함한다. Various advantages of the present invention is not required of the latch base-line driver, a handle 2 pointer 3 pointer, or comprises a reduction in die size due to the flexibility for the HDR operation of one row manner, and between the pixel is on average other things because multiple reset include the reduction of hot pixels in the final image.

본 발명의 범위는 추가적으로 현재 기술을 이용하는 시스템 및 장치를 포함한다. The scope of the present invention further includes a system and apparatus using the current technology. 이것들은 롤링 셔터를 이용하는 HDR 이미징을 허용하는 임의의 디자인 및/또는 CMOS 장치, 시스템 구조를 포함한다. These include any design and / or CMOS devices, the system architecture that allows the HDR imaging using a rolling shutter. 전술된 바와 같이 당업자는 본 발명에 포함되어 현재의 기술을 병합하는 시스템 및 장치의 생성 및 디자인을 쉽게 할 수 있다. As described above, those skilled in the art can readily produce and the design of the system and apparatus are included in the invention combined with current technologies. 일부 경우에, 이러한 기술은 최소의 행 구동 디지털 디자인 수정을 이용하는 현재의 HDR 이미저로 구현된다. In some cases, these technologies are implemented in the current HDR imager using a minimum line drive digital design modifications.

물론, 전술되는 배열은 본 발명의 원리의 어플리케이션에 대해 오직 명시적임이 이해되어야 한다. Of course, the above-described arrangement that is to be expressly understood that the only modality for the application of the principles of the invention. 많은 수정 및 대안적 배열이 본 발명의 원리 및 범위를 벗어나지 않은 채 당업자에 의해 고안될 수 있고, 첨부된 청구항은 이러한 수정 및 배열을 다루도록 고안되었다. There are a number of modifications and alternative arrangement may be devised by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention, the appended claims is intended to cover such modifications and arrangements. 따라서, 본 발명이 본 발명의 가장 실용적인 실시예로 간주되는 것에 연결되어 특수성 및 상세한 설명이 기술되었지만, 당업자에게 사이즈, 물질, 형태, 구성, 기능 및 동작 방법에 국한되지 않는 많은 변형이 가능하고, 조립 및 사용이 본서에 제시되는 원리 및 개념으로부터 벗어나지 않은 채 수행될 수 있다. Accordingly, the invention is connected to what is considered to be the most practical embodiment of the present invention, specificity and detail been described in the art, it can be many variations to those skilled in the art that is not limited to the size, materials, shape, configuration, function and method of operation, assembly and use may be carried out without departing from the principles and concepts set forth in this manual.

Claims (21)

  1. 복수의 픽셀이 행렬로 배열되는 픽셀 배열을 가지는 CMOS 이미저에 블루밍 방지를 제공하는 방법에 있어서, -상기 COMS 이미저는 롤링 셔터를 이용하여 높은 동적 범위의 이미지를 캡쳐하도록 동작 가능함- In a plurality of ways to provide an anti-blooming in the CMOS imager having a pixel array of pixels arranged in a matrix, wherein the COMS imager is operable to capture an image of a high dynamic range using a rolling shutter -
    픽셀의 리드아웃 행을 선택하는 단계; Selecting a readout row in the pixel;
    상기 리드아웃 행에서 상기 픽셀의 제1 집적 시간을 시작하는 단계; Initiating a first integration time of the pixel in the readout rows;
    제1 리드아웃을 획득하도록 상기 리드아웃 행에서 상기 픽셀에 의해 축적되는 전하를 리드아웃하는 단계; The method comprising a lead-out the charges accumulated by said pixels in the row readout to obtain a first lead-out;
    리드아웃 및 리셋이 적어도 하나의 후속 행에서 발생하는 것을 허용하기에 충분한 리셋 시간 동안 상기 리드아웃 행에 리셋을 적용하는 단계; Read-out and resetting a reset is applied to the read-out line for a sufficient reset time to allow at least one generated in subsequent lines of;
    상기 리드아웃 행에서 상기 픽셀의 제2 집적 시간을 시작하고 상기 리셋을 제거하는 단계 -단, 상기 제2 집적 시간은 상기 제1 집적 시간보다 짧고, 상기 적어도 하나의 후속 행은 결합되는 리셋이 상기 제2 집적 시간 동안 상기 리드아웃 행에서 상기 픽셀 배열로부터 블루밍 효과를 적어도 실질적으로 막게 하는 충분한 수의 행임-; , At the lead-out line starting a second integration time of the pixels and eliminate the reset-stage, the second integration time is the first shorter than the integration time, the at least one subsequent line of a reset that is coupled to the a second integration time for a sufficient number of haengim to block the effect of blooming from the pixel array at least substantially in the lead-out line; And
    제2 리드아웃을 획득하기 위해 상기 리드아웃 행에서 상기 픽셀에 의해 축적되는 전하를 리드아웃하는 단계 In order to obtain a second lead-out step of the lead-out the charges accumulated by said pixels in the row readout
    를 포함하는 방법. It comprises a.
  2. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    적어도 하나의 후속 행에서 청구항 1의 상기 방법을 반복하는 단계를 더 포함하는 방법. In at least one subsequent line of the method further comprises the step of repeating the method of claim 1.
  3. 제2항에 있어서, 3. The method of claim 2,
    상기 적어도 하나의 후속 행은 상기 픽셀 배열에서 적어도 실질적으로 모든 픽셀 행인 방법. The at least one subsequent line of pixels is at least substantially all the way to the row in the pixel array.
  4. 제3항에 있어서, 4. The method of claim 3,
    상기 방법은 적어도 실질적으로 모든 픽셀 행에서 순차적 순서로 반복되는 방법. Method The method is repeated in a sequential order in every row of pixels with at least substantially.
  5. 제3항에 있어서, 4. The method of claim 3,
    상기 방법은 적어도 실질적으로 모든 픽셀 행에서 비순차적 순서로 반복되는 방법. The method is at least substantially repeated in all rows of pixels in a non-sequential order.
  6. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제1 리드아웃 및 상기 제2 리드아웃은 높은 동적 범위의 이미지를 형성하기 위해 결합되는 방법. The first lead-out and the second lead-out methods that are combined to form an image of the high dynamic range.
  7. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    리드아웃 및 리셋이 적어도 하나의 후속 행에서 발생하는 것을 허용하기에 충분한 리셋 시간 동안 상기 제2 리드아웃을 따라 상기 리드아웃 행에 상기 리셋을 적용하는 단계; Read-out and reset in accordance with the at least one for a sufficient time to allow the reset generated in subsequent lines of the second lead-out step of applying the reset in the readout rows;
    상기 리드아웃 행에서 상기 픽셀의 제3 집적 시간을 시작하고 상기 리셋을 제거하는 단계 -상기 제3 집적 시간은 상기 제2 집적 시간보다 짧고, 상기 적어도 하나의 후속 행은 상기 제3 집적 시간 동안 상기 리드아웃 행에서 상기 픽셀 배열로부터 블루밍 효과를 적어도 실질적으로 막는, 결합되는 리셋을 가지는 충분한 수의 행임-; In the lead-out line start third integration time of the pixel, and removing the reset said third integration time is shorter than the second integration time, wherein the at least one subsequent row of the above for the third integration time a sufficient number of haengim having a reset coupled to the blooming effect, at least substantially block from the pixel array in the read-out line; And
    제3 리드아웃을 획득하는 상기 리드아웃 행에서 상기 픽셀에 의해 축적되는 전하를 리드아웃하는 단계 The method comprising a lead-out the charges accumulated by said pixels in the row read-out for obtaining a three-lead-out
    를 더 포함하는 방법. The method further includes.
  8. 제7항에 있어서, The method of claim 7,
    적어도 네 번의 집적 시간을 반복하는 방법. How to Repeat at least four integrated time.
  9. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제1 집적 시간을 시작하는 단계는 상기 리셋을 상기 리드아웃 행에 적용하고 상기 리셋을 상기 리드아웃 행으로부터 해제하는 단계를 더 포함하는 방법. Initiating a first integration time is how to apply the reset to the lead-out line, and further comprising the step of releasing from the read-out line wherein the reset.
  10. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    리드아웃 및 리셋이 적어도 하나의 후속 행에서 발생하는 것을 허용하기에 충분한 상기 리셋 시간 동안 상기 리셋을 상기 리드아웃 행에 적용하는 단계는 상기 리셋 시간의 기간 동안 연속 전압 레벨에서 상기 리셋을 적용하는 단계를 포함하는 방법. Applying the reset for a sufficient period of the reset time to the readout and reset allows to occur in at least one subsequent line of the lead-out line, applying the reset in a continuous voltage level for the duration of the reset time It comprises a.
  11. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    리드아웃 및 리셋이 적어도 하나의 후속 행에서 발생하는 것을 허용하기에 충분한 상기 리셋 시간 동안 상기 리셋을 상기 리드아웃 행에 적용하는 단계는 상기 리셋 시간의 기간 동안 가변 전압 레벨에서 상기 리셋을 적용하는 단계를 포함하는 방법. Applying the reset for a sufficient period of the reset time to the readout and reset allows to occur in at least one subsequent line of the lead-out line, applying the reset at a variable voltage level for the duration of the reset time It comprises a.
  12. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 리셋은 적어도 두 개의 후속 행 및 상기 리드아웃 행이 동시에 리셋되기에 충분한 상기 리셋 시간 동안 적용되는 방법. The reset method is applied for a sufficient period of the reset period to be at least two subsequent lines, and the readout row is simultaneously reset.
  13. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 리셋은 적어도 세 개의 후속 행 및 상기 리드아웃 행이 동시에 리셋되기에 충분한 상기 리셋 시간 동안 적용되는 방법. The reset method is applied for a sufficient period of the reset period to be at least three subsequent lines and the readout row is simultaneously reset.
  14. 제13항에 있어서, 14. The method of claim 13,
    상기 리드아웃 행 및 상기 적어도 세 개의 후속 행은 순차적으로 인접한 방법. The lead-out line and the at least three subsequent lines are sequentially adjacent to the method.
  15. 제13항에 있어서, 14. The method of claim 13,
    상기 리드아웃 행 및 상기 적어도 세 개의 후속 행은 순차적으로 비인접한 방법. The lead-out line and the at least three subsequent lines are adjacent non-sequential way.
  16. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    리드아웃 및 리셋이 적어도 하나의 후속 행에서 발생하는 것을 허용하기에 충분한 상기 리셋 시간은 약 10 나노초로부터 약 50 마이크로초까지인 방법. The method of the reset time sufficient to allow the read-out and reset occurs on the at least one subsequent row of is from about 10 nanoseconds to about 50 microseconds.
  17. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제1 집적 시간은 약 1 밀리초로부터 약 1 초까지이고 상기 제2 집적 시간은 약 10 나노초로부터 약 100 밀리초인 방법. The first integration time is about 1, and from milliseconds to about 1 second and the second integration time is about 100 milliseconds method from about 10 nanoseconds.
  18. 높은 동적 범위 모드의 CMOS 이미저에서 블루밍 방지를 제공하기 위해 롤링 셔터를 이용하고, 복수의 픽셀의 픽셀 배열을 행렬로 정렬되게 하는 방법에 있어서, A method to be used for rolling shutters and the array of pixels arranged in a plurality of pixels in rows and columns to provide a CMOS imager prevent blooming from that of the high dynamic range mode,
    제1 집적 시간을 가지는 상기 픽셀 배열의 제1 이미지를 캡쳐하는 단계; The method comprising: capturing a first image of the pixel array having a first integration time;
    상기 제1 이미지의 적어도 하나의 리드아웃 행을 이용하는 행에 의해 순차적으로 상기 픽셀 배열의 상기 제1 이미지를 리드아웃하는 단계; Further comprising: read-out the first image of the array of pixels by the row using the at least one lead-out line of the first image in sequence;
    상기 제1 이미지의 적어도 하나의 리드아웃 행에 근접하는 복수의 행을 하드 리셋하는 단계; Comprising: a hard reset at least one of the plurality of rows adjacent to the lead-out lines of the first image;
    제2 집적 시간을 가지는 상기 픽셀 배열의 제2 이미지를 캡쳐하는 단계 -단, 상기 제2 집적 시간은 상기 제1 집적 시간보다 짧고, 상기 제2 이미지는 상기 제1 이미지의 상기 리드아웃 행에 근접하는 상기 복수의 행의 상기 하드 리셋에 의한 상기 제1 이미지에 의해 유발되는 블루밍으로부터 방지됨-; A second step of capturing a second image of the pixel array of the integrated time - however, the second integration time is shorter than the first integration time, the second image is adjacent to the lead-out lines of the first image wherein the search prevented from blooming caused by the first image by the hard reset of the plurality of rows; And
    상기 제2 이미지의 적어도 하나의 리드아웃 행을 이용하는 행에 의해 상기 픽셀 배열의 상기 제2 이미지를 순차적으로 리드아웃하는 단계 By the line using the at least one lead-out line of the second image further comprising: a lead-out the second image of the pixel array in sequence
    를 포함하는 방법. It comprises a.
  19. 제18항에 있어서, 19. The method of claim 18,
    상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지는 높은 동적 범위의 이미지를 형성하기 위해 결합되는 방법. The first image and the second image are methods that are combined to form an image of the high dynamic range.
  20. 제18항에 있어서, 19. The method of claim 18,
    상기 제2 이미지의 적어도 하나의 리드아웃 행에 근접한 복수의 행을 하드 리셋하는 단계; Comprising: a hard reset at least one of the plurality of rows adjacent to the lead-out lines of the second image;
    제3 집적 시간을 가지는 상기 픽셀 배열의 제3 이미지를 캡쳐하는 단계 -단, 상기 제3 집적 시간은 상기 제2 집적 시간보다 짧고, 상기 제3 이미지는 상기 제2 이미지의 상기 리드아웃 행에 근접하는 상기 복수의 행의 상기 하드 리셋에 의한 상기 제1 또는 상기 제2 이미지에 의해 유발되는 블루밍으로부터 방지됨-; A third step for capturing a third image of the pixel array of the integrated time - However, the third integration time is shorter than the second integration time, wherein the third image is adjacent to the lead-out lines of the secondary image the first or being prevented from blooming caused by the second image by the hard reset of the plurality of rows; And
    상기 제3 이미지의 적어도 하나의 리드아웃 행을 이용하는 행에 의해 상기 픽셀 배열의 상기 제3 이미지를 순차적으로 리드아웃하는 단계 By the line using the at least one lead-out line of the third image further comprising: read-out the third image of the pixel array in sequence
    를 더 포함하는 방법. The method further includes.
  21. 제18항에 있어서, 19. The method of claim 18,
    상기 제1 이미지, 상기 제2 이미지, 및 상기 제3 이미지는 높은 동적 범위의 이미지를 형성하기 위해 결합되는 방법. The first image and the second image and the third image are methods that are combined to form an image of the high dynamic range.
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